27.化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。
I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用
实验1:在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。(如图)
实验2:向上述试管中加入二氧化锰粉末,把带火星的木条伸入试管,有大量气泡冒出,带火星的木条复燃。
实验3:待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
实验4:探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H
2O
2溶液,采用不同质量MnO
2粉末做催化剂,测定收集到500mL氧气所用的时间,结果如下:
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
MnO2粉末用量/g | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
所用时间/s | 17 | 8 | 6 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
(1)实验1中,观察到有气泡产生,带火星的小木条未复燃。实验结论是
。
(2)写出实验2发生反应的化学方程式
。
(3)实验3的实验目的是
。
(4)由实验4的实验结果可得出的结论是
。
Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率
高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中,可能发生如下三个反应:
①2KMnO
4K
2MnO
4+MnO
2+O
2↑
②6KMnO
42K
2MnO
4+K
2Mn
4O
8+4O
2↑
③KMnO
4KMnO
2+O
2↑
(5)根据反应①,计算15.8gKMnO
4完全分解生成氧气的质量(写出计算过程)
。
(6)已知:得氧率=
×100%。在反应①、②、③中,相同质量的高锰酸钾加热完全分解,理论上得氧率最高的是
(填反应序号)。