Question

物質加熱時有時可能因為溫度不同而以其它方式分解使產物或生成的氣體量不同．例如草酸鈣加熱由于溫度不同生成的氣體量就不同，反應方程式為：CaC₂O₄ CaO+CO↑+CO₂↑；CaC₂O₄ CaCO₃+CO↑
某實驗小組在實驗室用15.8g純凈的高錳酸鉀加熱制取氧氣，完全反應后收集到1.8g氧氣．
（1）加熱高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式是______．
（2）通過（1）的方程式計算15.8g高錳酸鉀理論上可制得氧氣的質量是______g．
（3）實驗小組發現實際收集到的氧氣質量與理論計算值不符．實驗小組想知道造成誤差的原因，設計了如下探究實驗：
[提出問題]在實驗室條件下為什么實際收集到的氧氣質量與理論計算值不符？
[查閱資料]二氧化錳與錳酸鉀不反應，且互不為發生分解反應的催化劑．
[猜　　想]
猜想1：二氧化錳也可以受熱分解產生氧氣；
猜想2：錳酸鉀也可以受熱分解產生氧氣；
猜想3：二氧化錳和錳酸鉀受熱都可以放出氧氣；
猜想4：______．
[實驗探究]

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量二氧化錳于試管中，充分加熱，將帶火星的木條插入試管中．	帶火星的木條沒有復燃	猜想4成立
②______	______

[反思]若高錳酸鉀在加熱時伴隨的反應是：4KMnO₄═2+4MnO₂+3O₂↑，則中物質的化學式是______．

Answer 1

解：（1）高錳酸鉀在加熱的條件下分解產生錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的化學方程式為：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）設生成氧氣的質量為x
2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316 32
15.8g x
=
解得：x=1.6g
（3）猜想4：根據題給的信息可以知道物質在不同的溫度下能夠發生不同的反應，所以可以判斷沒有收集到理論上質量的氧氣的可能原因是由于高錳酸鉀在加熱時發生了其它的反應；
[實驗探究]若排除錳酸鉀分解產生了氧氣則可以得出我們的猜想是正確的．
[反思]根據質量守恒定律的實質，在化學反應前后原子的種類和數目不變進行分析可以知道，反應前有：4個K，4個Mn，16個O，而反應后的原子的種類和個數為：4個Mn，14個O，所以可以判斷反應后比反應前少了4個K，2個O，而（　　）前的化學計量數為2，所以可以判斷（　　）中的物質的化學式中含有2個K，1個O，所以該物質的化學式為：K₂O．
故答案為：（1）2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）1.6；
（3）高錳酸鉀在加熱時發生了其它的反應；
[實驗探究]

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量二氧化錳于試管中，充分加熱，將帶火星的木條插入試管中．	帶火星的木條沒有復燃	猜想4成立
②取少量的錳酸鉀于試管中，充分加熱，將帶火星的木條插入試管中	帶火星的木條沒有復燃

[反思]K₂O．
分析：（1）高錳酸鉀在加熱的條件下分解產生錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，可以據此寫出該反應的化學方程式；
（2）根據化學方程式結合高錳酸鉀的質量進行計算生成的氧氣的質量；
（3）猜想4：根據題給的信息進行猜想；
[實驗探究]根據題中的猜想選擇合適的實驗操作并得出結論；
[反思]根據質量守恒定律的實質，在化學反應前后原子的種類和數目不變進行分析得出物質的化學式．
點評：本題綜合考查氣體的實驗室制法原理和裝置選擇，同時進行類比訓練和知識延伸，與質量守恒定律聯系起來進行考查．