Question

10．在學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)后，某科學(xué)小組同學(xué)對(duì)于“含氧化合物制氧氣”問(wèn)題，提出了如下觀點(diǎn)：
【觀點(diǎn)】Ⅰ．只有含氧化合物才能作為反應(yīng)物制氧氣；Ⅱ．任意一種含氧氧化合物都可以作為反應(yīng)物制氧氣．
【已知】實(shí)驗(yàn)室制氧氣的反應(yīng)原理如下：
①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑  ②2KCIO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{加熱}$2KCl+3O₂↑   ③2KMnO₄$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
對(duì)于以上觀點(diǎn)，該小組同學(xué)決定用學(xué)過(guò)的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法加以證明．請(qǐng)你一同參與探究并完成下列問(wèn)題：
【探究一】針對(duì)觀點(diǎn)I，大家一致認(rèn)為不需要設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就可直接判定該觀點(diǎn)是正確的．
（1）他們判定觀點(diǎn)Ⅰ正確的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．
（2）除上述實(shí)驗(yàn)室制氧氣的三種反應(yīng)物以外，請(qǐng)你再列舉-種能分解生成氧氣的非金屬氧化物H₂O．（填化學(xué)式）
【探究二】現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀三種物質(zhì)以及試管（主要成分是SiO₂）、酒精燈、鐵架臺(tái)等必要的儀器．請(qǐng)從中選擇合適的藥品及儀器，從含氧物質(zhì)加熱能否產(chǎn)生氧氣的角度，設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，證明觀點(diǎn)Ⅱ錯(cuò)誤．
（3）上述對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方案是：操作方法：分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中，用酒精燈加熱，并將帶火星的木條放在三只試管口；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加熱一段時(shí)間后，盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣；又過(guò)一段時(shí)間后，加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣；而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃，證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣．（要求寫出操作方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論）
【評(píng)價(jià)交流】比較①、②反應(yīng)原理可知，兩者都需要MnO₂作催化劑，但KClO₃霱要加熱；比較②、③反應(yīng)原理可知，兩者都需要加熱，但KClO₃還需要催化劑，根據(jù)上述分析，對(duì)含氧化合物制氧氣，歸納槪括出一個(gè)新的觀點(diǎn)（觀點(diǎn)Ⅲ）．
（4）觀點(diǎn)Ⅲ：含氧化合物若能作為反應(yīng)物制氧氣，含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)分析；
（2）根據(jù)水在通電的條件下分解為氫氣和氧氣進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（4）通過(guò)比較來(lái)分析解答．

解答 解：（1）在化學(xué)變化前后，元素的種類不變，故制取氧氣的物質(zhì)中必須含有氧元素；故填：質(zhì)量守恒定律；
（2）水是由氫元素和氧元素組成的氧化物，屬于非金屬氧化物，在通電的條件下分解為氫氣和氧氣；故填：H₂O；
（3）要想驗(yàn)證觀點(diǎn)Ⅱ錯(cuò)誤，可以加熱等質(zhì)量的氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀，觀察是否能產(chǎn)生氧氣；
故填：操作方法：分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中，用酒精燈加熱，并將帶火星的木條放在三只試管口；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加熱一段時(shí)間后，盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣；又過(guò)一段時(shí)間后，加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱氯酸鉀也會(huì)釋放出氧氣；而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒(méi)有復(fù)燃，證明加熱二氧化錳沒(méi)有產(chǎn)生氧氣．
結(jié)論：觀點(diǎn)Ⅱ是錯(cuò)誤的．
（4）由實(shí)驗(yàn)比較可知，含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣；故填：含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的原理和方法，難度較大．