题目内容
【题目】实验是进行科学探究的重要手段。请回答下列问题。
（1）图甲为电解水的实验装置，该反应的文字表达式是__________，当电源接通一段时间后，a 管与 b 管中气体的体积比约为1∶2，则a管连接的是电源的_______极。
（2）小卵石和石英砂的作用是__________。
（3）可用__________来检验净化后的水是硬水还是软水。
（4）图丙为电解水时水分子分解过程示意图，你能从中得出什么结论或规律：_____________。（写出一条即可）
【答案】水
氢气+氧气 正 过滤 肥皂水 水是由氢元素和氧元素组成的
【解析】
（1）图甲为电解水的实验装置，水在通电条件下生成氧气和氢气，反应的文字表达式是水氢气+氧气，生成氧气与氢气的体积比为1∶2，当电源接通一段时间后，a管与b管中气体的体积比约为1∶2，则a管产生的是氧气，连接的是电源的正极。
（2）自制简易净水装置中小卵石和石英砂的作用是过滤。
（3）可用肥皂水来检验净化后的水是硬水还是软水。
（4）根据图丙电解水时水分子分解过程示意图，从中得出：水是由氢元素和氧元素组成的或反应前后原子的种类和数目不变或化学反应中分子可分，原子不可分。
【题目】在老师的指导下，小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。
资料：①氯酸钾的熔点约为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃。用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；
②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比；
③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图（图2）及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图（图3）如下：
请回答问题：
（1）分析图2，氯酸钾分解温度__________（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔点。
（2）分析图2，在氯酸钾分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是_________________。
（3）分析图3，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是_______________，当物质配比为1:2时，氯酸钾分解温度约为________℃。
（4）为证实二氧化锰的催化作用，小华利用如图4装置进行如表所示的实验：
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 检查气密性。 | |
Ⅱ | 分别在“Y”形管两侧支管中加入少量二氧化锰和氯酸钾，塞紧橡皮塞。 | |
Ⅲ | 分别用酒精灯先后加热二氧化锰和氯酸钾，用带火星木条放在导管口。 | 加热左侧支管，可观察到_____， 加热右侧支管，可观察到_____。 |
Ⅳ | 冷却后，将“Y”形管左侧支管中部分二氧化锰混入右侧支管中，振荡“Y”形管，加热，用带火星木条放在导管口。 | 加热时间短于步骤Ⅲ，木条很快复燃 |
请回答：
①完善步骤Ⅲ中的填空：加热左侧支管，可观察到______________，加热右侧支管，可观察到_________________。
②步骤Ⅳ中，将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是_______________。
③小华认为根据步骤Ⅳ的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的__________和__________不变。后来在老师的指导下，小华完善了实验方案，最终验证了自己的结论，则氯酸钾制取氧气的符号表达式__________________。
【题目】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：___________________。小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
[提出猜想]除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
[完成实验]按下表进行实验：并测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。
实验编号 | 实验药品 | 分解温度（℃） |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1） | 350 |
③ | 氯酸钾、氧化铜（质量比1：1） | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铁（质量比1：1） | 390 |
[分析数据、得出结论]
（1）由实验______与实验④对比，证明猜想合理。
（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是_________________。
[反思]
（1）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后_______和_______不变；
（2）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证___________________。
（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究(探究一种因素即可)___________________。
