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        1. 【題目】小峰和小剛閱讀試劑標簽后發(fā)現(xiàn),市場銷售的高錳酸鉀晶體純度高達99.5%,含水量可以忽略不計。為探究“試管放置方式對高錳酸鉀制取氧氣速度和體積的影響”,他倆設計了制取氧氣的直立型裝置(如圖),并與斜臥型裝置比較,在氣密性良好的裝置中分別加入5.0克高錳酸鉀晶體,用同一酒精燈分別加熱,用同一型號的集氣瓶收集氣體,每組實驗進行五次,實驗數(shù)據(jù)取平均值后記錄如下表:

          裝置類型

          直立型

          斜臥型

          收集1瓶氧氣所需時間/秒

          59

          68

          收集2瓶氧氣所需時間/秒

          95

          108

          收集氧氣的總體積/毫升

          525

          476

          (1)收集2瓶氧氣,所需時間較短的裝置類型是 ;

          (2)等質量的高錳酸鉀加熱到不再產(chǎn)生氣體,斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是 ;

          (3)根據(jù)2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑,算出5.0克高錳酸鉀生成的氧氣體積為理論值。實驗中發(fā)現(xiàn),斜臥型發(fā)生裝置收集到的氧氣體積明顯大于理論值,他們對其原因進行了探究:

          【提出假設】

          小峰假設:反應生成的二氧化錳在較高溫度下受熱分解放出氧氣;

          你的假設: 。

          【設計實驗】要驗證小峰的假設能否成立,請設計簡明的實驗方案

          【答案】(1)直立型 (2)斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口(或棉花團)附近更多,未完全反應的更多所以收集到的氧氣較少(3)【提出假設】反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣(或反應生成的二氧化錳和錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣);【設計實驗】 取一定量的二氧化錳于試管中,加熱一段時間,若冷卻后測得二氧化錳的質量不變,證明小峰的假設不成立,否則假設成立(或取一定量的二氧化錳于試管中,加熱一段時間,若不能使帶火星的木條復燃,證明小峰的假設不成立,否則假設成立)

          【解析】(1)由標準數(shù)據(jù)對比可知,收集2瓶氧氣,所需時間較短的裝置類型是直立型;

          (2)等質量的高錳酸鉀加熱到不再產(chǎn)生氣體,斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是:斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口(或棉花團)附近更多,未完全反應的更多所以收集到的氧氣較少

          (3)【提出假設】要生成氧氣,則反應物中必須含有氧元素。故假設可以是:反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣(或反應生成的二氧化錳和錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣);

          【設計實驗】要檢驗二氧化錳是否分解生成氧氣,可以在反應一段時間后用帶火星的木條檢驗,看木條是否復燃;或者檢驗反應一段時間后二氧化錳的質量是否發(fā)生變化。故實驗方案為:取一定量的二氧化錳于試管中,加熱一段時間,若冷卻后測得二氧化錳的質量不變,證明小峰的假設不成立,否則假設成立(或取一定量的二氧化錳于試管中,加熱一段時間,若不能使帶火星的木條復燃,證明小峰的假設不成立,否則假設成立)。

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