Question

某研究性學(xué)習(xí)小組，從下列裝置中選用部分裝置組裝后在實(shí)驗(yàn)室里制取氧氣，并通過(guò)排水量來(lái)測(cè)定所收集到氧氣的體積．



（1）甲同學(xué)用一定質(zhì)量的高錳酸鉀制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____，整套實(shí)驗(yàn)裝置接口的正確連接順序?yàn)閍→______→______→______．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲同學(xué)觀(guān)察到E裝置中的水變?yōu)樽霞t色，這是因?yàn)開(kāi)_____進(jìn)入E裝置并溶于水中的緣故．為了防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)上述現(xiàn)象，相應(yīng)的改進(jìn)措施是______．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，乙同學(xué)意外發(fā)現(xiàn)收集到的氧氣體積大于理論值，為此繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：
提出問(wèn)題：出現(xiàn)“收集到的氧氣體積大于理論值”的原因是什么？
作出猜想：猜想Ⅰ：可能是反應(yīng)生成的二氧化錳分解放出氧氣；
猜想Ⅱ：可能是反應(yīng)生成的錳酸鉀分解放出氧氣；
猜想Ⅲ：______．請(qǐng)回答他做出猜想Ⅲ的理由是______．
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
實(shí)驗(yàn)一：取一定質(zhì)量的二氧化錳于試管中，加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得固體殘留物的質(zhì)量不變．證明猜想______錯(cuò)誤．
實(shí)驗(yàn)二：取一定質(zhì)量的錳酸鉀于試管中，加熱一段時(shí)間______．綜合實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二，證明猜想Ⅱ正確．
反思拓展：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)討論、交流，丙同學(xué)用下列儀器和藥品又設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
①帶瓶塞的1000mL圓底燒瓶   ②電子天平（稱(chēng)量精確度為0.01g）   ③酒精燈   ④某種較活潑的金屬粉末（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要用到的其他實(shí)驗(yàn)用品已省略，實(shí)驗(yàn)中有關(guān)物質(zhì)的物理量數(shù)據(jù)為已知）他的實(shí)驗(yàn)步驟是：_____________．再利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)就可換算得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．

Answer 1

（1）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，配平即可，方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；通過(guò)排水量來(lái)測(cè)定所收集到氧氣的體積，整套實(shí)驗(yàn)裝置接口的正確連接順序?yàn)閍→f→e→g；
（2）甲同學(xué)觀(guān)察到E裝置中的水變?yōu)樽霞t色，這是因?yàn)椋涸嚬芸跊](méi)有放棉花團(tuán)，高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管的緣故；因此用高錳酸鉀時(shí)，試管口要有一團(tuán)棉花；
（3）作出猜想：化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變，因?yàn)殄i酸鉀和二氧化錳中都含有氧元素，所以可能是錳酸鉀和二氧化錳共同放出氧氣；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：冷卻后測(cè)得二氧化錳的質(zhì)量不變，證明猜想Ⅰ和Ⅲ錯(cuò)誤；取少量錳酸鉀于試管中加，熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得錳酸鉀的質(zhì)量減少，證明猜想Ⅱ正確；
反思拓展：要測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)方案步驟是：先用電子天平稱(chēng)出金屬粉末的質(zhì)量；再把金屬粉末在帶瓶塞的1000ml燒瓶灼燒，至氧氣充分反應(yīng)；再稱(chēng)量反應(yīng)后金屬粉末的質(zhì)量，與反應(yīng)前金屬粉末的差值就是反應(yīng)的燒瓶中氧氣的質(zhì)量，然后通過(guò)密度公式求氧氣的體積，結(jié)合1000mL空氣的體積計(jì)算出氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
故答案為：
（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；   f→e→g；
（2）高錳酸鉀粉末；在試管口放一團(tuán)棉花；
（3）作出猜想：可能是錳酸鉀和二氧化錳均被分解放出氧氣；  錳酸鉀和二氧化錳都含有氧元素；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：Ⅰ和Ⅲ；  冷卻后測(cè)得固體殘留物的質(zhì)量較原固體減少；
反思拓展：先用電子天平稱(chēng)出稍過(guò)量的金屬粉末的質(zhì)量，再把金屬粉末放在帶瓶塞的1000mL的圓底燒瓶中灼燒，至氧氣完全反應(yīng)；再稱(chēng)量反應(yīng)后圓底燒瓶中固體物質(zhì)的質(zhì)量；最后通過(guò)密度公式求氧氣的體積．