Question

18．小明同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取氧气．实验结束时，发现用排水法收集到的氧气大于理论产量．针对这一现象，同学们进行如下探究：
[提出猜想]
猜想Ⅰ：反应生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
猜想Ⅲ：反应生成的K₂MnO₄和MnO₂分解放出O₂．
[实验验证]
同学们分成两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变，则猜测Ⅰ和Ⅲ错误；第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中，木条复燃．
[拓展延伸]
实验发现，KClO₃固体加热制取O₂的反应速率很慢，但如果将KMnO₄固体与KClO₃固体混合加热，则KClO₃的分解速率大大加快，KMnO₄在KClO₃的分解反应中是不是（填“是”或“不是”）催化剂，KClO₃的分解速率大大加快的原因是高锰酸钾受热分解生成氧气的同时，生成的二氧化锰是氯酸钾反应的催化剂．
[实验反思]
通过以上实验探究，你对“实验制取氧气”还想探究的问题是氧气制得后是否纯净．

Answer 1

分析 从“第一组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变”；我们还可以用验证氧气有无的方法去判断是否有氧气的生成去分析；从加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用；但是由于在反应的过程中高锰酸钾的质量和化学性质都发生了改变去分析．

解答 解：【实验验证】在250℃条件下加热二氧化锰一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变，说明250℃时，二氧化锰不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ错误；
取高锰酸钾在250℃条件下加热，把带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明猜想Ⅱ正确．
故填：Ⅰ和Ⅲ；把带火星的木条伸入试管中，木条复燃；
【拓展延伸】加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用；但是由于在反应的过程中高锰酸钾的质量和化学性质都发生了改变，所以不是催化剂；故答案为：不是；高锰酸钾受热分解生成氧气的同时，生成的二氧化锰是氯酸钾反应的催化剂；
【实验反思】对“实验室制取氧气”还想探究的问题是：氧气制得后是否纯净．故填：氧气制得后是否纯净．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．