小明收集的氧气纯度明显偏低，其原因可能是（填字母序号）

a、高锰酸钾中混入了二氧化锰               b、收集前，集气瓶中未装满水

c、收集后，集气瓶中仍留有水               d、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集

【提出问题】依据质量守恒定律，提出猜想

猜想Ⅰ：反应生成的二氧化锰分解出O₂；

猜想Ⅱ：反应生成的锰酸钾分解出O₂

【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：

①第一小组同学取一定质量的二氧化锰，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得二氧化锰的质量不变，由此他们得出的结论是。

②第二小组同学也用同样的方法加热后，没有测定质量的方法就验证了猜想Ⅱ正确，他们的实验操作是

①锰酸钾在较高温度下加热分解生成氧化钾、二氧化锰和氧气；

②锰酸钾受热只能部分分解，原因可能是生成的氧化钾对其分解产生影响。

对此，张同学设计了如下实验方案：分别取等质量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，另一只试管中不加氧化钾，分别加热，比较收集相同体积的气体所需的时间。该过程中还必须控制的变量是。