Question

为进一步研究高锰酸钾的分解产物，某兴趣小组同学查阅资料，并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解，然后分别进行了以下三个实验。
【实验内容】：

编号	实验内容	实验现象	实验结论
1	取反应后固体剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中	剧烈反应，放出大量热量，产生大量气体	固体剩余物中的MnO2对H2O2分解有催化作用
2	取0.2gMnO2加入5mL  a   （H2O2溶液的质量分数）的H2O2溶液中	平稳反应，放出热量，持续产生气体	MnO2对H2O2分解有催化作用
3	取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，过滤	固体完全溶解，滤纸上无黑色固体残余物	固体剩余物中无   b

 
【实验分析】
（1）完成上表中的填空内容：a     、b     ；
（2）实验2的目的是     ；
（3）同学们经过讨论，认为实验1的结论不正确，理由是     ；
【查阅资料】
Ⅰ、KMnO₄受热分解时，在某条件下可能发生以下两个反应：
①6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑    
②KMnO₄KMnO₂+O₂↑
Ⅱ、相对分子质量：（KMnO₄：158    O₂：32）
（4）16gKMnO₄中氧元素的质量为    ；加热使之完全分解，若完全发生反应①，生成O₂的质量为     ；若同时发生反应①②，生成O₂的质量范围是      。（保留二位小数。提示：依据质量守恒定律观察）

Answer 1

（1）a：6%   b：MnO₂
（2）和实验1进行对比，确定MnO₂的催化作用
（3）实验3证实固体剩余物中没有二氧化锰，可能是分解后产物中其他物质起催化作用  
（4）6.48g  2.16g    2.16g～3.24g

试题分析：（1）（2）实验编号为1和2的两个实验是为了作对比，目的是想说明高锰酸钾分解剩余物中的二氧化锰具有催化作用，因此，除加入的物质不同（一个加高锰酸钾分解剩余物，一个直接加二氧化锰）外，其余的因素都要相同，所以选择加入的过氧化氢溶液也应该是6% 。由于二氧化锰为不溶于水的固体物质，经过滤后发现没有剩余固体，只能说明没有二氧化锰。
（3）实验1的结论认为是固体剩余物中的MnO₂对H₂O₂分解有催化作用，而实验3又证实固体剩余物中没有二氧化锰，故实验1的结论有误。
（4）16gKMnO₄中氧元素的质量为16g×64/158＝6.48g。若完全发生反应①，生成O₂的质量为6.48g的8/24，即2.16g。如果完全按反应②进行，则生成O₂的质量为6.48g的2/4，即3.24g，如果同时发生反应①②，生成O₂的质量范围是2.16g～3.24g。