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5mL6%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______（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______

实验分析：
（1）完成表中的填空内容：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：
①6KMnO₄

△ .

2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑
②KMnO₄

△ .

KMnO₂+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）实验2是与实验1对比，确定MnO₂是否起催化作用，则所取H₂O₂溶液的溶质质量分数应相同，实验3取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，过滤后固体完全溶解，说明不含MnO₂，因为MnO₂不溶于水；
（2）实验2是与实验1作对比，确定MnO₂是否起催化作用；
（3）由实验3可知反应产物中是否有MnO₂，从而反映出实验1不严密，也可能是分解后的其他物质起催化作用；
Ⅱ
（4）16gKMnO₄中氧元素的质量为16g×

64

158

×100%=6.48g；
若发生的是a反应，设16.0gKMnO₄，加热使之完全分解，生成O₂的质量为x
6KMnO₄

△ .

2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑
6×1584×32
16.0g x

6×158

16.0g

=

4×32

x

x=2.16g
若发生的是b反应，设8.0gKMnO₄，加热使之完全分解，生成O₂的质量为y
KMnO4

△ .

KMnO₂+O₂↑
15832
8.0g y

158

16g

=

32

y

y=3.24g
因为KMnO₄受热分解，会发生以上两个反应，所以生成氧气的质量介于2.16g和3.24g之间．
答案：
①a：6%b：KMnO₄分解后的产物中没有MnO₂
②和实验1进行对比，确定MnO₂的催化作用
③可能是分解后产物中其他物质起催化作用
③6.48g2.16g2.16g～3.24g