3.某化學(xué)興趣小組對(duì)如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究:
【實(shí)驗(yàn)一】某興趣小組利用圖1所示裝置對(duì)氯酸鉀制氧氣進(jìn)行了深入的探究學(xué)習(xí)。
查閱資料:①氯酸鉀的熔點(diǎn)約為356℃,二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質(zhì)加熱,受熱物質(zhì)的溫度一般約為400℃左右;②氯酸鉀分解時(shí),傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖2)及不同配比時(shí)氧氣濃度隨溫度的變化示意圖如圖3。
(1)分析圖2,氯酸鉀熔點(diǎn)
(填“高于”、“等于”或“低于”)其分解溫度。
(2)在老師的指導(dǎo)下,該小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行深入探究。以氧氣的體積分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo),溫度為橫坐標(biāo),得到圖3所示曲線(圖中的“1:2”、“1:1”、“2:1”、“3:1”、“4:1”、“5:1”指氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比)。根據(jù)圖3,在上述氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比中,兩者質(zhì)量比為
,氯酸鉀分解溫度最低。寫出氯酸鉀制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式
。
(3)為證實(shí)二氧化錳的催化作用,小組同學(xué)利用圖4裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
步驟Ⅰ:檢查裝置的氣密性;
步驟Ⅱ:按照?qǐng)D4裝入藥品;
步驟Ⅲ:加熱右側(cè)支管,用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗(yàn)生成的氣體;
步驟Ⅳ:冷卻后,將裝置傾斜,使左側(cè)支管中的藥品進(jìn)入右側(cè)支管,再加熱右側(cè)支管,用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗(yàn)生成的氣體。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中,一段時(shí)間后都能觀察到帶火星的木條復(fù)燃,但木條復(fù)燃更快的是
(選填“步驟Ⅲ”或“步驟Ⅳ”)。
【交流反思】要想確認(rèn)分解氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳是催化劑,還需通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳質(zhì)量和
在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化。
【實(shí)驗(yàn)二】該興趣小組還利用壓強(qiáng)傳感器,對(duì)MnO
2、CuO、Fe
2O
3、Cr
2O
3四種金屬氧化物中哪一種更適宜作過(guò)氧化氫制取氧氣的催化劑,做了如下數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)方案如下:
Ⅰ、用MnO
2、CuO、Fe
2O
3、Cr
2O
3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合,滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球備用。
Ⅱ、取30粒含有MnO
2海藻酸鈉微球,采用圖5裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改用其他三種微球,分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖如圖6。
(4)每次實(shí)驗(yàn)時(shí),海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是控制
相同。
(5)從實(shí)驗(yàn)曲線看,催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是
。