Question

為進一步研究高錳酸鉀的分解產物，某興趣小組同學查閱資料，并取一定質量的高錳酸鉀加熱使之完全分解，然后分別進行了以下三個實驗。
【實驗內容】：

編號	實驗內容	實驗現象	實驗結論
1	取反應后固體剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中	劇烈反應，放出大量熱量，產生大量氣體	固體剩余物中的MnO2對H2O2分解有催化作用
2	取0.2gMnO2加入5mL  a   （H2O2溶液的質量分數）的H2O2溶液中	平穩反應，放出熱量，持續產生氣體	MnO2對H2O2分解有催化作用
3	取反應后固體剩余物1.0g加入足量水中，充分溶解，過濾	固體完全溶解，濾紙上無黑色固體殘余物	固體剩余物中無   b

 
【實驗分析】
（1）完成上表中的填空內容：a     、b     ；
（2）實驗2的目的是     ；
（3）同學們經過討論，認為實驗1的結論不正確，理由是     ；
【查閱資料】
Ⅰ、KMnO₄受熱分解時，在某條件下可能發生以下兩個反應：
①6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑    
②KMnO₄KMnO₂+O₂↑
Ⅱ、相對分子質量：（KMnO₄：158    O₂：32）
（4）16gKMnO₄中氧元素的質量為    ；加熱使之完全分解，若完全發生反應①，生成O₂的質量為     ；若同時發生反應①②，生成O₂的質量范圍是      。（保留二位小數。提示：依據質量守恒定律觀察）

Answer 1

（1）a：6%   b：MnO₂
（2）和實驗1進行對比，確定MnO₂的催化作用
（3）實驗3證實固體剩余物中沒有二氧化錳，可能是分解后產物中其他物質起催化作用  
（4）6.48g  2.16g    2.16g～3.24g

試題分析：（1）（2）實驗編號為1和2的兩個實驗是為了作對比，目的是想說明高錳酸鉀分解剩余物中的二氧化錳具有催化作用，因此，除加入的物質不同（一個加高錳酸鉀分解剩余物，一個直接加二氧化錳）外，其余的因素都要相同，所以選擇加入的過氧化氫溶液也應該是6% 。由于二氧化錳為不溶于水的固體物質，經過濾后發現沒有剩余固體，只能說明沒有二氧化錳。
（3）實驗1的結論認為是固體剩余物中的MnO₂對H₂O₂分解有催化作用，而實驗3又證實固體剩余物中沒有二氧化錳，故實驗1的結論有誤。
（4）16gKMnO₄中氧元素的質量為16g×64/158＝6.48g。若完全發生反應①，生成O₂的質量為6.48g的8/24，即2.16g。如果完全按反應②進行，則生成O₂的質量為6.48g的2/4，即3.24g，如果同時發生反應①②，生成O₂的質量范圍是2.16g～3.24g。