Question

5．人類(lèi)的生存離不開(kāi)氧氣，某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了有關(guān)氧氣的系列探究實(shí)驗(yàn)．
【探究一】某同學(xué)稱(chēng)取一定質(zhì)量的高錳酸鉀（KMnO₄）放在大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取氧氣（O₂），該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣（O₂）大于理論產(chǎn)量，針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】
猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的二氧化錳（MnO₂）分解放出氧氣（O₂）
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的錳酸鉀（K₂MnO₄）分解放出氧氣（O₂）
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分為兩組，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
（1）第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO₂的質(zhì)量不變．則猜想Ⅰ錯(cuò)誤．
（2）第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是把帶火星的木條伸入試管，帶火星的木條復(fù)燃．
【探究二】以下是某小組探究影響過(guò)氧化氫（H₂O₂）溶液反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	H2O2溶液 濃度%	H2O2溶液體積/mL	溫度/℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需 的時(shí)間/s
①	5	1	20	0.1	4	16.75
②	15	1	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

①通過(guò)實(shí)驗(yàn)①和②對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度有關(guān)；從實(shí)驗(yàn)③和④對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是：溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快．
②如果要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還要補(bǔ)做2個(gè)實(shí)驗(yàn)（不要寫(xiě)出具體步驟）：證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變．

Answer 1

分析 【探究一】根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的原理分析；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行解答．
【探究二】①②是過(guò)氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設(shè)計(jì)是驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響；③④則是溫度不同其他條件相同，是對(duì)溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究．
如果要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還要補(bǔ)做2個(gè)實(shí)驗(yàn)：證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變

解答 解：【探究一】實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)式表達(dá)式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）氧氣為氣體，而對(duì)二氧化錳加熱，質(zhì)量沒(méi)有減少，所以可以判斷二氧化錳不能分解產(chǎn)生氧氣，故猜想Ⅰ錯(cuò)誤；
（2）錳酸鉀在250℃條件下加熱，把帶火星的木條伸入試管，帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明產(chǎn)生了能夠產(chǎn)生一些氧氣，故說(shuō)明反應(yīng)生成的錳酸鉀分解放出氧氣．根據(jù)兩步實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)，把溫度控制在250℃加熱高錳酸鉀制氧氣時(shí)，高錳酸鉀和錳酸鉀都會(huì)放出氧氣．
【探究二】從表中分析可知：①②是過(guò)氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時(shí)各種量均相同，可知這一過(guò)程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對(duì)溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究；
如果要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還要補(bǔ)做2個(gè)實(shí)驗(yàn)：證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變
故答案為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）Ⅰ．（2）把帶火星的木條伸入試管，帶火星的木條復(fù)燃
【探究二】反應(yīng)物濃度（或濃度）；溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快；證明二氧化錳的質(zhì)量不變；證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制取氧氣的實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)問(wèn)題，還有驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)才可做好此題．