某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。

(提出问题)①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果好?

(查阅资料)研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示:

种类
温度/℃
反应程度

氧化铁

氧化铝

氧化铜

氧化镁

开始反应

420℃

515℃

305℃

490℃

剧烈反应

490℃

540℃

350℃

545℃

实验室用氯酸钾制取氧气,如果不用二氧化锰作催化剂,最好选用的金属氧化物是__________。

(设计并完成实验)

Ⅰ. 将3.0g氯酸钾放在试管中加热

Ⅱ. 将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热

Ⅲ. 将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热

(实验现象分析)

Ⅲ中X的值应为____________,实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明___________________。实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是_____________________。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、_________、洗涤、干燥,然后进行称量的目的是________,最后还要再将黑色粉末和_________混合加热,

(结论)氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为________________。

(实验反思)MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响?

(设计并完成实验)利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中为3%H2O2溶液,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比,反应放热忽略不计。)

(讨论交流)(1)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出_________________。

⑵图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出___________________。

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