3.某化學(xué)興趣小組對如下兩個實驗進行了探究:
【實驗一】某興趣小組利用圖1所示裝置對氯酸鉀制氧氣進行了深入的探究學(xué)習(xí)。
查閱資料:①氯酸鉀的熔點約為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,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
(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)進行深入探究。以氧氣的體積分數(shù)為縱坐標,溫度為橫坐標,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表達式
。
(3)為證實二氧化錳的催化作用,小組同學(xué)利用圖4裝置進行實驗。
步驟Ⅰ:檢查裝置的氣密性;
步驟Ⅱ:按照圖4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)管口檢驗生成的氣體。
【實驗現(xiàn)象】步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中,一段時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,還需通過實驗證明二氧化錳質(zhì)量和
在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化。
【實驗二】該興趣小組還利用壓強傳感器,對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氧化氫制取氧氣的催化劑,做了如下數(shù)字化實驗探究。實驗方案如下:
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裝置進行實驗。改用其他三種微球,分別重復(fù)上述實驗,得到錐形瓶內(nèi)壓強隨時間變化的曲線圖如圖6。
(4)每次實驗時,海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是控制
相同。
(5)從實驗曲線看,催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是
。