Question

實驗室可用KClO₃和MnO₂的固體混合物加熱制取氧氣．現取30.5g的固體混合物加熱一段時間收集到一定質量的氧氣后，停止反應．
（1）欲求得氧氣的質量，將試管中的剩余物冷卻到室溫后，通過向該試管分多次加水測定剩余物質的辦法求得．加水的質量與剩余固體的質量見下表：（MnO₂不溶于水）

編號	1	2	3	4
加水的質量（g）	20	20	20	20
剩余固體的質量（g）	14.5	8.1	m	6

表中m的值為______，所得氧氣的質量為______．
（2）為了測定固體混合物中MnO₂的質量分數，需用______方法回收MnO₂．
實驗結束后，有3位同學分別展示了所測MnO₂的質量分數．

	小東	小南	小西
MnO2%	35%	10%	15%

老師的評價是：小東結果偏高，小南、小西結果偏低．于是全班同學討論誤差，下列所找原因正確的是（填序號）______．
①小東：稱量KClO₃和MnO₂固體混合物時將固體放在天平的右邊（1g以下用砝碼）
②小東：濾液渾濁就干燥
③小東：燒杯里的物質還未充分溶解就開始過濾
④小南：稱余下固體時只在天平的左盤墊了張紙
⑤小西：稱余下固體前，部分固體灑落地下
（3）若要證明MnO₂是該反應的催化劑，還需補做兩個實驗：①證明MnO₂在反應前后化學性質不變．
②證明MnO₂能改變KClO₃反應放出氧氣的速率．完成②需選用下圖裝置中的（填序號）______．要比較產生O₂的快慢，除可以直接觀察氣泡產生的快慢，還可以______．

Answer 1

解：（1）分析第一次和第二次加入20g水固體減少的質量可以知道20g水能夠溶解6.4g固體，所以可以判斷m的值為6，根據質量守恒定律可以知道，固體減少的質量即為產生氧氣的質量，最初的固體質量為14.5g+6.4g=20.9g，所以生成氧氣的質量為9.6g
（2）分離固體和液體常用過濾的方法，根據計算結果產生的誤差可以判斷是在操作的過程中導致了固體比二氧化錳的實際質量多或少了，對于小東的質量分數偏大，所以是由于將二氧化錳的質量增加了或者是混合物的質量偏小，而選項①中用右物左碼的方式稱量固體，且用到了游碼，所以導致稱的固體質量偏大，所以計算結果要偏低，選項②中濾液仍然渾濁是由于含有二氧化錳，這樣二氧化錳的質量偏小所得質量分數也偏小，所以應該選擇③④⑤；
（3）用氯酸鉀制取氧氣需要加熱，故應該選擇B裝置，根據氣泡的快慢和量筒內水的體積的增加快慢可以判斷反應的快慢．
故答案為：（1）6；9.6
（2）過濾；③④⑤
（3）B；比較單位時間量筒內液體體積多少（合理即可）
分析：（1）根據20g水所溶解的質量進行求算出m的值，根據質量守恒定律來解答該題
（2）從固液混合物中分離固體常用過濾的方法；根據用天平稱量方法來進行判斷．
（3）用氯酸鉀制取氧氣需要加熱，故應該選擇B裝置，根據氣泡的快慢和量筒內水的體積的增加快慢可以判斷反應的快慢．
點評：能夠根據題給的信息通過分析得出正確的數據，熟練的對所出現的可能導致誤差的原因進行分析．