Question

為進(jìn)一步研究高錳酸鉀的分解產(chǎn)物，某興趣小組同學(xué)查閱資料，并取一定質(zhì)量的高錳酸鉀加熱使之完全分解，然后分別進(jìn)行了以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】：

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1	取反應(yīng)后固體剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中	劇烈反應(yīng)，放出大量熱量，產(chǎn)生大量氣體	固體剩余物中的MnO2對(duì)H2O2分解有催化作用
2	取0.2gMnO2加入5mL  a   （H2O2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的H2O2溶液中	平穩(wěn)反應(yīng)，放出熱量，持續(xù)產(chǎn)生氣體	MnO2對(duì)H2O2分解有催化作用
3	取反應(yīng)后固體剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，過濾	固體完全溶解，濾紙上無(wú)黑色固體殘余物	固體剩余物中無(wú)   b

 
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）完成上表中的填空內(nèi)容：a     、b     ；
（2）實(shí)驗(yàn)2的目的是     ；
（3）同學(xué)們經(jīng)過討論，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論不正確，理由是     ；
【查閱資料】
Ⅰ、KMnO₄受熱分解時(shí)，在某條件下可能發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：
①6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑    
②KMnO₄KMnO₂+O₂↑
Ⅱ、相對(duì)分子質(zhì)量：（KMnO₄：158    O₂：32）
（4）16gKMnO₄中氧元素的質(zhì)量為    ；加熱使之完全分解，若完全發(fā)生反應(yīng)①，生成O₂的質(zhì)量為     ；若同時(shí)發(fā)生反應(yīng)①②，生成O₂的質(zhì)量范圍是      。（保留二位小數(shù)。提示：依據(jù)質(zhì)量守恒定律觀察）

Answer 1

（1）a：6%   b：MnO₂
（2）和實(shí)驗(yàn)1進(jìn)行對(duì)比，確定MnO₂的催化作用
（3）實(shí)驗(yàn)3證實(shí)固體剩余物中沒有二氧化錳，可能是分解后產(chǎn)物中其他物質(zhì)起催化作用  
（4）6.48g  2.16g    2.16g～3.24g

解析試題分析：（1）（2）實(shí)驗(yàn)編號(hào)為1和2的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了作對(duì)比，目的是想說明高錳酸鉀分解剩余物中的二氧化錳具有催化作用，因此，除加入的物質(zhì)不同（一個(gè)加高錳酸鉀分解剩余物，一個(gè)直接加二氧化錳）外，其余的因素都要相同，所以選擇加入的過氧化氫溶液也應(yīng)該是6% 。由于二氧化錳為不溶于水的固體物質(zhì)，經(jīng)過濾后發(fā)現(xiàn)沒有剩余固體，只能說明沒有二氧化錳。
（3）實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論認(rèn)為是固體剩余物中的MnO₂對(duì)H₂O₂分解有催化作用，而實(shí)驗(yàn)3又證實(shí)固體剩余物中沒有二氧化錳，故實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論有誤。
（4）16gKMnO₄中氧元素的質(zhì)量為16g×64/158＝6.48g。若完全發(fā)生反應(yīng)①，生成O₂的質(zhì)量為6.48g的8/24，即2.16g。如果完全按反應(yīng)②進(jìn)行，則生成O₂的質(zhì)量為6.48g的2/4，即3.24g，如果同時(shí)發(fā)生反應(yīng)①②，生成O₂的質(zhì)量范圍是2.16g～3.24g。
考點(diǎn)：催化劑概念的理解，化學(xué)計(jì)算