问题 问答题

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)

答案

(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;

(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

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