Question

【題目】王峰同學閱讀試劑標簽后發現，市場銷售的高錳酸鉀晶體純度高達 99.5%，水量可以忽略不計，為探究”試管放置方式對高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”他設計了制取氧氣的直立型裝置(如圖)并與斜臥型裝置比較,在氣密性良好的裝置中分別加入5.0 克高錳酸鉀晶體，用同一酒精燈分別加熱，用同一型號的集氣瓶收集氣體,每組實驗進行五次,實驗數據取平均值后記錄如下表：

裝置類型	直立型	斜臥型
收集 1 瓶氧氣所需時間/秒	58	69
收集 2 瓶氧氣所需時間/秒	94	110
收集氧氣的總體積/毫升	526	478

（1）收集2瓶氧氣,所需時間較短的裝置類型是____________________________。

（2）等質量的高錳酸鉀加熱到不再產生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是_______________________。

（3）根據2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，算出 5.0 克高錳酸鉀生成的氧氣體積為理論值實驗中發現，斜臥型的發生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對其原因進行了探究：

（提出假設）

小峰假設：反應生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；

你的假設：_______________________________。

（設計實驗）

要驗證小峰的假設能否成立，請設計簡明的實驗方案________________________。

Answer 1

【答案】直立型 斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口（或棉花團）附近更多，未完全反應的更多所以收集到的氧氣較少 反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣 取一定量的二氧化錳于試管中，加熱一段時間，若冷卻后測得二氧化錳的質量不變，證明小峰的假設不成立，否則假設成立

【解析】

（1）由表中數據可知，收集2瓶氧氣，所需時間較短的裝置類型是直立型；

（2）等質量的高錳酸鉀加熱到不再產生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是：斜臥型裝置中的固體部分被氣流帶到試管口（或棉花團）附近更多，未完全反應的更多，所以收集到的氧氣較少

（3）實驗中發現，斜臥型發生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值，他們對其原因進行了探究：

提出假設：

小峰假設：反應生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣；

另外假設：錳酸鉀中存在氧元素，加熱可能有氧氣生成。反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣。

設計實驗：

驗證小峰的假設能否成立的實驗方案：把斜臥型試管中的高錳酸鉀換成二氧化錳加熱，在導管口處放入帶火星的木條，如果帶火星的木條復燃，說明二氧化錳在較高溫度下分解放出氧氣，反之不能生成氧氣。