取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量．然后将剩余固体溶于足量水中，添加过少量物质的组别中均有相同组成的不溶物．测定结果如下：
| 组别 | ① | ② | ③ | ④ |
| 加入物质 | 无 | KMnO4 | MnO2 | Mn |
| 产生氧气的质量/g | 0 | m1 | m2 | m3 |
| 不溶物的质量/g | 0 | w1 | w2 | w3 |
已知ml＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（ ）
A．KMnO4是KClO3分解制氧气的最佳催化剂
B．残留不溶性物质的质量关系为w1＞w2＞w3
C．不加入其他物质，KClO3不会发生分解反应
D．3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气
D
【解析】
A、高锰酸钾分解质量减少，且分解生成其他物质，而催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变，错误；B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，金属锰会与生成的氧气反应生成二氧化锰，二氧化锰不溶于水；加入等质量的KMnO4、MnO2和Mn，高锰酸钾除了分解生成二氧化锰，还生成其他物质，而③中二氧化锰的质量不变，④中锰反应生成二氧化锰，质量增加，故残留不溶物的质量关系为w1<w2<w3，错误；C、由此实验可知，在该实验温度下加热氯酸钾未分解，但加热到较高的温度时，不加入其他物质氯酸钾也会分解，错误；D、观察图表可知，未加入任何物质的氯酸钾生成氧气的质量是0g，而其他三组均有氧气生成，由此可知：3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气，正确。 故选D。
点睛：催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变。
K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2H2O+O2↑
| 过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
| 药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ |
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
| 发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
| 收集装置 | 氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集 | |
| 整体装置图 |  |
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| 操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来） ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯，预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕，先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
| 注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部，均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。 ⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。 |
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