Question

11．某同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO₄固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂．該反應(yīng)的文字表達(dá)式（或化學(xué)方程式）為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣（或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑），實(shí)驗結(jié)束時，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O₂大于理論產(chǎn)量．針對這一現(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MnO₂分解放出O₂；
猜想II：反應(yīng)生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
【實(shí)驗驗證】同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗：
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質(zhì)量不變，則猜想Ⅰ錯誤；
第二組同學(xué)取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質(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)驗方法是把帶火星的木條伸入試管，帶火星的木條復(fù)燃．
【實(shí)驗反思】通過以上實(shí)驗探究，你對“問題的發(fā)現(xiàn)與解決”有何認(rèn)識？

Answer 1

分析 高錳酸鉀受熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
【實(shí)驗驗證】①根據(jù)題中的實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行解答；
②根據(jù)氧氣能夠支持燃燒的性質(zhì)來進(jìn)行解答．
【實(shí)驗結(jié)論】根據(jù)兩步實(shí)驗分析；
【實(shí)驗反思】總結(jié)實(shí)驗的分析和解決過程，然后了解到需認(rèn)真分析，并根據(jù)科學(xué)的方法去驗證．

解答 解：高錳酸鉀放在大試管中，加熱制取O₂，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣；化學(xué)方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
【實(shí)驗驗證】①氧氣為氣體，而對二氧化錳加熱，質(zhì)量沒有減少，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，說明產(chǎn)生了能夠產(chǎn)生一些氧氣，故說明反應(yīng)生成的錳酸鉀分解放出氧氣．
根據(jù)兩步實(shí)驗可見，把溫度控制在250℃加熱高錳酸鉀制氧氣時，高錳酸鉀和錳酸鉀都會放出氧氣．
【實(shí)驗反思】要想發(fā)現(xiàn)問題，必須細(xì)心認(rèn)真；要想解決問題，必須認(rèn)真分析問題的原因所在，并用實(shí)驗去驗證，
故答案為：高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣（或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）；
【實(shí)驗驗證】①Ⅰ．②把帶火星的木條伸入試管，帶火星的木條復(fù)燃；
【實(shí)驗反思】必須通過認(rèn)真分析，用實(shí)驗來加以證明．

點(diǎn)評 本題考查制取氧氣的實(shí)驗以及相關(guān)問題，還有驗證猜想的實(shí)驗設(shè)計，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識才可做好此題．