Question

10．在學(xué)習(xí)了實驗室制取氧氣的知識后，某科學(xué)小組同學(xué)對于“含氧化合物制氧氣”問題，提出了如下觀點：
【觀點】Ⅰ．只有含氧化合物才能作為反應(yīng)物制氧氣；Ⅱ．任意一種含氧氧化合物都可以作為反應(yīng)物制氧氣．
【已知】實驗室制氧氣的反應(yīng)原理如下：
①2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑  ②2KCIO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{加熱}$2KCl+3O₂↑   ③2KMnO₄$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
對于以上觀點，該小組同學(xué)決定用學(xué)過的科學(xué)知識和科學(xué)方法加以證明．請你一同參與探究并完成下列問題：
【探究一】針對觀點I，大家一致認為不需要設(shè)計驗證實驗就可直接判定該觀點是正確的．
（1）他們判定觀點Ⅰ正確的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．
（2）除上述實驗室制氧氣的三種反應(yīng)物以外，請你再列舉-種能分解生成氧氣的非金屬氧化物H₂O．（填化學(xué)式）
【探究二】現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀三種物質(zhì)以及試管（主要成分是SiO₂）、酒精燈、鐵架臺等必要的儀器．請從中選擇合適的藥品及儀器，從含氧物質(zhì)加熱能否產(chǎn)生氧氣的角度，設(shè)置一組對照實驗，證明觀點Ⅱ錯誤．
（3）上述對照實驗的方案是：操作方法：分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中，用酒精燈加熱，并將帶火星的木條放在三只試管口；
實驗現(xiàn)象：加熱一段時間后，盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣；又過一段時間后，加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱氯酸鉀也會釋放出氧氣；而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒有復(fù)燃，證明加熱二氧化錳沒有產(chǎn)生氧氣．（要求寫出操作方法、實驗現(xiàn)象及結(jié)論）
【評價交流】比較①、②反應(yīng)原理可知，兩者都需要MnO₂作催化劑，但KClO₃霱要加熱；比較②、③反應(yīng)原理可知，兩者都需要加熱，但KClO₃還需要催化劑，根據(jù)上述分析，對含氧化合物制氧氣，歸納槪括出一個新的觀點（觀點Ⅲ）．
（4）觀點Ⅲ：含氧化合物若能作為反應(yīng)物制氧氣，含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律來分析；
（2）根據(jù)水在通電的條件下分解為氫氣和氧氣進行解答；
（3）根據(jù)實驗要求來設(shè)計實驗；
（4）通過比較來分析解答．

解答 解：（1）在化學(xué)變化前后，元素的種類不變，故制取氧氣的物質(zhì)中必須含有氧元素；故填：質(zhì)量守恒定律；
（2）水是由氫元素和氧元素組成的氧化物，屬于非金屬氧化物，在通電的條件下分解為氫氣和氧氣；故填：H₂O；
（3）要想驗證觀點Ⅱ錯誤，可以加熱等質(zhì)量的氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀，觀察是否能產(chǎn)生氧氣；
故填：操作方法：分別取5g氯酸鉀、二氧化錳和高錳酸鉀于試管中，用酒精燈加熱，并將帶火星的木條放在三只試管口；
實驗現(xiàn)象：加熱一段時間后，盛放高錳酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱高錳酸鉀產(chǎn)生了氧氣；又過一段時間后，加熱氯酸鉀的試管口處的木條復(fù)燃，證明加熱氯酸鉀也會釋放出氧氣；而加熱二氧化錳的試管口處的木條始終沒有復(fù)燃，證明加熱二氧化錳沒有產(chǎn)生氧氣．
結(jié)論：觀點Ⅱ是錯誤的．
（4）由實驗比較可知，含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣；故填：含氧化合物需要在一定的條件下才能產(chǎn)生氧氣．

點評 本題考查了探究實驗室中制取氧氣的原理和方法，難度較大．