实验专练15（物质的变化及变化规律20题）-2023年中考化学常考点专题必杀题（深圳专用）（原卷版）

15物质的变化及变化规律深圳专用一、实验探究题1．类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸(H（1）某校研究性学习小组对此展开探究：小明首先根据草酸中含有元素，推测生成物中含有水。小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证：【假设一】生成物中有二氧化碳实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。[假设二]生成物中有一氧化碳实验二：小明用如图所示装置进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。请回答：A装置中黑色固体粉末是(填化学式)，A装置中的实验现象是。交流讨论：小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳，你是否支持小芳的观点?(填“支持”或“不支持”)，请说出你的理由：。小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：，处理的方法是。（2）写出草酸在加热时发生反应的化学方程式：。2．某化学兴趣小组学习了金属、酸、碱、盐的知识后，对金属钠的性质开展了探究活动。研究主题：钠与水反应、钠在空气中燃烧及其产物的性质研究。相关信息：①钠贮存在煤油中：②2N③2N④BaCl2溶液pH=7（1）实验一：在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞溶液，把一块绿豆大小的金属钠（用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去表面的外皮）投入烧杯中。观察到钠浮在水面上，熔化成闪亮的小球且在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液呈红色。①从实验现象可知，钠的物理性质有：.A固体；B．硬度小；C密度比水小；D。②烧杯中的溶质除酚酞外还含有（填化学式）。（2）实验二：另取一小块钠（如实验一处理）放在石棉网上灼烧，金属钠燃烧并产生黄色火焰，最后生成淡黄色固体Na2O2。将淡黄色固体露置于空气中，一段时间后变为白色粉末。同学们经过讨论，认为该白色粉末可能是：I.NaOHⅡ.Na2CO3Ⅲ.（3）为确定该白色粉末的成分，进行如下实验：实验步骤实验现象实验结论①取少意白色粉末于试管中，加水溶解，滴加过量的溶液此白色粉末是Na2CO3。（写出实验中反应的化学方程式：②静置后，向上层清液中滴加少量溶液无明显现象3．因二氧化碳能溶于水，并能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳一般不用排水法收集。二氧化碳气体究竟能否用排水法收集呢？某化学兴趣小组利用如图1所示的两套装置进行了深入地探究。（1）请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式：。（定性实验）实验后，装置Ⅱ水槽中的液体应该呈酸性，向此液体中滴加紫色石蕊试液溶液颜色会变为。但是取几次实验后的液体样品，滴加紫色石蕊试液，均无明显变色现象。对此你认为可能的原因是。（2）（定量实验）采用数字化实验测定排水法和向上排空气法收集的二氧化碳纯净度的差异。因实验设备有限，本实验通过氧气传感器测出收集气体中残留的氧气（来自于空气），推算出空气的含量，再求出CO2的含量。请填写下列表格中相应的空白（精确到1%即可）：

测得氧气含量推算出CO2含量结论排空气法6.6%69%排水法收集到的二氧化碳更纯净排水法4.2%通过实验可知，若对CO2纯度要求较高，应该使用排水法收集二氧化碳。（3）（实验反思）利用装置I和装置Ⅱ收集到的二氧化碳都会混有少量空气，原因是。证明排水法比排空气法所收集的二氧化碳气体纯度更高，还有什么方法？。4．“追梦”学习小组走进实验室，探究“水在直流电作用下的变化”。请回答下列问题。（1）【实验探究一】在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。（2）a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为。将燃着的木条放在b玻璃管口。打开活塞。气体燃烧，该气体是。（3）由上述实验可以得出：①水是由（填元素名称）元素组成的。②化学变化不但生成新物质，还会伴随着能量的转化。在电解水的过程中，电能主要转化为能。（4）写出电解水的文字表达式。有关水通电分解时没有发生变化的是（填序号）。A．水的化学性质B．水分子的组成和结构C．构成水分子的原子种类D．水分子的能量（5）【继续探究】实验过程中，同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录如下。（保持其它条件不变，每次实验收集10mL氧气）6V9V12V5%26分26秒12分14秒7分30秒10%17分8秒9分26秒6分22秒该实验的目的是。（6）分析上表数据可得出的结论是、（写两条）。5．保温杯是人们日常生活中常用的金属制品，如图是某品牌镀铬不锈钢保温杯的使用说明书。（1）不锈钢作为制作保温杯的材料，相对于铁的优点是。（2）兴趣小组根据使用说明及已有知识，对保温杯中的镀层物铬的化学性质进行如下探究：【提出猜想】猜想一：能与氧气反应。猜想的依据是。猜想二：。猜想三：能与硫酸铜溶液等盐类反应。（3）【查阅资料】铬是一种银白色金属；氧化铬（Cr2O3）是绿色固体；硫酸亚铬（CrSO4）和氯化亚铬（CrCl2）溶液呈蓝色，两种溶液在空气中会迅速被氧化变为紫色。【实验设计】实验方案猜想一灼烧打磨后的铬片，若铬片变绿，则猜想正确。反之，则不正确。猜想二猜想三（4）小组依据方案进行实验，得出铬的化学性质，并依据铬能与硫酸铜溶液反应，得出了铬的活动性比铜（填“强”或“弱”）。通过本次探究活动，兴趣小组认识到物质的性质与应用的关系，并进一步了解到金属铬在工业上的广泛应用。6．在学习了常见的酸和碱后，某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”，在老师引导下开展实验探究活动，请你参与下列活动。【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合，观察不到明显现象，为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，三位同学进行了以下实验。（1）测定溶液pH变化甲同学实验过程中测得pH变化如图1所示，则该同学是将（填字母序号）。a、氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中b、稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中（2）测定混合过程中的溶液温度变化乙同学实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示，说明该反应（填“放热”或“吸热”）反应。图2中B点表示的含义是。（3）借助于酸碱指示剂丙同学通过图3所示实验，他观察到溶液由红色变成无色，也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应，反应的化学方程式为。（4）【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分，大家纷纷提出了猜想。【猜想与假设】猜想一：只有K2SO4；猜想二：有K2SO4和H2SO4；猜想三：有K2SO4和KOH同学们讨论后一直认为猜想三是错误的，理由是。（5）【进行实验】为了验证猜想，学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究：实验方案实验操作实验现象实验结论方案一取少量反应后的溶液于试管中，加入Fe2O3粉末。①溶液中有H2SO4，猜想二正确。方案二取少量反应后的溶液于试管中，滴加BaCl2溶液。②产生白色沉淀溶液中有H2SO4，猜想二正确。【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。（6）【评价与反思】①丁同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由是。②方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替，也能得到同样的实验结论，请你选出可用药品的字母序号。A．MgB．CuOC．KClD．Na2CO3③验证猜想也可以取少量反应后的溶液于试管中，加入下列药品中的（填序号）。A．酚酞试液B．石蕊试液C．MgCl2D．Na2CO37．北京冬奥会开幕式惊艳全球，LED屏幕的多姿多彩，LED照明的莹莹之光，主火炬“微火”照亮世界。小亮想到发光、放热是化学变化中常见的现象，在观看开幕式后提出以下疑问，请你来帮助探究：【提出问题】有发光、放热现象的变化都是化学变化吗？（1）【猜想】猜想一：都是化学变化；猜想二：；（2）【验证过程】①观察蜡烛燃烧仪器与药品实验操作实验现象分析实验结论蜡烛、烧杯、火柴将干冷的烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上烧杯内壁上出现小液珠蜡烛燃烧生成了蜡烛燃烧发光、放热属于变化（3）请仿照该方案，再设计实验方案证明同样的结论（填写下表）。仪器与药品实验操作实验现象分析实验结论蜡烛、烧杯、火柴、（4）②观察白织灯（灯丝为钨丝）通电前通电中通电后分析实验结论灯丝为银白色固体发出白光，手摸灯泡感觉灯丝为银白色固体通电前后，钨丝本身没有发生变化灯泡通电发光、放热属于变化。【结论】猜想二正确。8．某化学兴趣小组在实验室里探究某些酸、碱、盐之间是否发生复分解反应。请你参与探究并填空：【查阅资料】①硫酸铜和氯化铜的溶液都有毒，铜离子可以使蛋白质变性，可以杀死细菌和病毒，可以破坏人体细胞。②硫酸钠溶液呈中性，无毒。（1）【实验与探究】

内容现象实验解析结论实验一取少量稀盐酸于小试管中，滴入数滴碳酸钠溶液试液，振荡化学方程式：Na2CO3＋2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑生成物中有或有或有生成时，复分解反应可以发生。实验二取少量氢氧化钠溶液于小试管中，滴入几滴酚酞试液振荡，液体呈现红色；再滴入足量的稀硫酸实验三取少量氯化铜溶液于小试管中，滴入几滴氢氧化钠溶液试液，振荡该反应的化学方程式为：（2）【废液处理】实验结束时，老师指出，废液一定要进行无害化处理，尽量实现绿色排放（不考虑酚酞试液）。同学们把三个实验的试管内所有物质都倒入一个洁净的烧杯中，得到蓝色澄清液体。根据上述现象，同学们向废液中逐滴滴加溶液，直至观察到，说明废液达到了绿色排放的要求。9．学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。（1）【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。实验步骤实验现象实验结论步骤①木条不复燃；步骤②产生气泡，溶液变蓝色；步骤③。硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为。（2）【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的在反应前后都没有发生改变。（3）【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。已知：CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu（OH）2↓；CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2根据上述实验中m1：m2=，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成氯化钡（或硝酸钡）溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。（4）【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。10．某兴趣小组的同学对CO2能否与水反应产生疑问，于是他们从家里找来软塑料瓶进行探究活动，请你参与：（1）【提出问题】CO2能与水反应吗？【提出猜想】。（2）【查阅资料】①CO2能溶于水②石蕊是一种遇酸变红的紫色试剂【实验探究】甲同学按如图所示的实验，打开软塑料瓶塞，迅速将烧杯中的蒸馏水倒入瓶中并拧紧瓶塞，振荡，一会后发现变瘪。得出结论：CO2能与水反应。【反思1】乙认为甲的实验不足以证明CO2能与水反应，乙的理由是：。（3）【补充实验】取少量甲实验后软塑料瓶中的液体于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液，液体变红，乙同学认为这可以说明CO2能与水反应。你认为乙同学验证CO2能与水反应的方法，是通过证明来实现的。（4）【反思2】丙同学认为乙同学的实验也不足以证明CO2能与水反应，其理由是。（5）【再实验】该兴趣小组的同学经过思考、讨论，他们利用蒸馏水、二氧化碳气体和用石蕊试液染成紫色的干燥小花设计了如下实验。请你完成下列实验报告。实验操作实验现象实验结论①把蒸馏水喷在紫色的干燥小花小花水不能使石蕊变色②把干燥的紫色小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中小花仍为紫色③把实验①后的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中小花变为红色（6）【实验结论】。（7）【实验反思】通过以上实验后，同学们认识到水酸类，二氧化碳酸类（填“属于”或“不属于”）。11.（1）（一）某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行如下探究。探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？【查阅资料】物质熔点沸点燃烧时温度/℃石蜡50~70300~550约600铁15352750约1800钠97.8883约1400（2）由如表可知：物质燃烧能否产生火焰与其（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，（填“有”或“没有”）火焰产生。（3）根据硫在空气或氧气中燃烧的实验事实，请你推测：硫的沸点硫燃烧时的温度。（填“>”或“<”或“=”）（4）（二）学习了二氧化碳知识后，进行了如图所示的实验，来探究二氧化碳气体在水中的溶解性，其实验步骤如下：①用大号针筒抽取200毫升二氧化碳气体；②试剂瓶中加入300毫升水（恰好加满），塞紧双孔橡皮塞；③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。试剂瓶中加入的液体最好选用____。A．自来水 B．蒸馏水 C．河水（5）推动活塞时尽量缓慢，其目的是。（6）向水中注入CO2气体体积达到180毫升时，红色油柱开始向上移动，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解体积的二氧化碳。12．实验探究题：碳铵哪儿去了？【资料信息】Ⅰ.碳铵的化学名称是碳酸氢铵(NH4HCO3)，纯净的碳铵是一种无味、易溶于水的白色固体。其特点是在低温、干燥的条件下，能稳定存在。但是，当温度稍高(10℃以上)或湿度稍大，碳铵就易消失：碳铵不能使湿润的酚酞试纸变红色。Ⅱ.二氧化碳(CO2)气体能使澄清的石灰水变浑浊；碳铵也能使澄清的石灰水变浑浊。Ⅲ.氨气(NH3)能使湿润的酚酞试纸变红色，常用于检验氨气。（1）【实验知识和技能储备】给试管中固体加热的仪器是，安装仪器需要注意的问题是。（2）【探究过程】提出问题：碳铵加热会消失，此过程发生的变化是物理变化还是化学变化？做出假设：猜想一：碳铵受热消失，是由于它变成了碳铵蒸汽，发生了变化？猜想二：碳铵受热消失，是由于它变成了别的物质，发生了变化？（3）收集证据：(填写空的表格)实验内容和步骤实验现象实验结论、解释①将干燥的碳铵在试管中加热管口有水珠有生成②将湿润的酚酞试纸放于①中的试管口酚酞试纸变红色有生成③将碳铵与湿润的酚酞试纸接触（4）获得结论：。（5）交流评价：①仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是否严密并解释原因。②实验步骤“将碳铵与湿润的酚酞试纸接触”一步，其目的是。③若碳铵加热有二氧化碳生成，(填“能”或“不能”)根据“将产生的气体通入澄清的石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热属于化学变化，原因是。④实验证明，碳铵加热确有二氧化碳生成，写成碳铵加热反应的文字表达式。⑤碳铵是农业上常用的一种化肥，根据本次实验探究，你认为在使用或储存碳铵时应注意什么问题？。13．如图1是某泡打粉的部分说明，它是西点膨大剂的一种，经常用于蛋糕及西饼的制作，化学小组对其进行以下探究：（1）【发现并提出问题】泡打粉如何能使面食膨胀松软？【查阅资料】①面食的疏松多孔主要是因为制作过程中产生了气体；②小苏打的主要成分是碳酸氢钠，通常是白色粉末状晶体，能溶于水，受热易分解。③碳酸钙不溶于水，与小苏打不反应，900°c以上可以分解。以上信息属于小苏打物理性质的是。（2）【猜想与假设】根据使用说明，小组同学提出以下猜想：(请把猜想①补充完整)①；②泡打粉在受热时能产生气体使面团膨胀松软。（3）【设计并进行实验】小明取少量泡打粉于试管中，加入适量水，观察无气体产生，从而否定了猜想①。小聪为探究猜想②设计了如图2所示的实验装置。该装置实验前应首先检查，小聪取一定量小苏打计入试管中，加热，观察到a试管口有水珠，b试管中澄清石灰水变浑浊，试管中剩余的固体经验证为碳酸钠，请写出该反应的文字表达式。（4）【解释与结论】该泡打粉使面食膨胀松软的原因是，因此该泡打粉烘焙加热使用效果最佳。（5）【反思与交流】为什么实验(2)中小聪只取小苏打而不取碳酸钙？。（6）【仪器的洗涤与整理】清洗试管时，要使用的仪器是。实验后，发现试管。破裂，则可能的原因是(答一条即可)。14．某校化学兴趣小组在学习了催化剂的知识后，想探究氧化铜能否在过氧化氢溶液分解反应中起到催化作用。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。（1）【提出问题】CuO能不能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂呢？【做出猜想】。（2）【实验验证】(请将下列表格补充完整)实验实验步骤实验现象实验结论实验一在试管中加入少量的H2O2溶液，然后将带火星的木条伸入试管中常温下H2O2溶液分解速率非常缓慢，放出很少量氧气实验二在装有H2O2溶液的试管中加入少量的CuO，然后将带火星的木条伸入试管中有较多气泡产生，木条复燃（3）【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述两个实验，不能证明CuO能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂，还要补充一个探究实验。补充实验三：【实验目的】探究。（4）【实验步骤】①准确称量CuO(少量)的质量；②重复实验二的步骤；待反应结束，将试管里的物质过滤，洗涤，干燥，称量；③对比反应前后CuO的质量。【讨论】如果，则说明CuO能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂。但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足以说明，还需要再增加一个实验。再增加一个实验的目的是。经过一系列试验后，最终得出了结论：CuO能作过氧化氢溶液分解反应的催化剂，请写出CuO催化过氧化氢分解的化学方程式：。（5）【拓展探究】同种催化剂，还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果？假设：。方案：。15．小明同学在家里的药箱中发现一瓶用来清洗伤口用的消毒液——“双氧水”，他联想到在化学课上曾用过氧化氢溶液制取过氧气，他高兴的将家中的“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。（1）Ⅰ、【第一组实验】小明欲证明该双氧水是否失效。实验过程①在试管中加入5mL“双氧水”，将带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，将带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；③如下图装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是。（2）实验结论：。（3）Ⅱ、【第二组实验】小明欲证明二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用，探究该物质在反应前后质量是否发生变化。实验原理写出反应的文字表达式。（4）实验步骤①；②将二氧化锰装入大试管中并加入5mL“双氧水”；③待反应结束后，将大试管里的固体物质进行过滤、洗涤、烘干、称量；④对比反应前后二氧化锰的质量。（5）做完此实验后，小方认为要证明二氧化锰的催化作用，还需要再补充一个探究实验：探究。（6）Ⅲ、【实验反思】依据所做的实验，影响化学反应速率的因素可能有等。16．小林同学在体育课上腿部擦伤，医务室的大夫在她伤口上涂了医用过氧化氢溶液，小林看到伤口处产生了小气泡，很好奇。为什么瓶中的过氧化氢溶液涂到伤口上，分解就加快了呢？（1）I、小林准备用如下图所示装置测定过氧化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水。实验开始时，向试管中注入过氧化氢溶液，并用排水法收集氧气。记录2分钟收集的气体体积。请写出过氧化氢分解的文字（或化学式）表达式：。（2）若要检验生成的气体是否为氧气，可将导气管从水中取出，取带火星的木条放在导气管口处，观察到，说明生成的气体是氧气。（3）II、小林查阅了相关资料，并进行了探究实验【查阅资料】①过氧化氢是人体代谢废物之一，它能够对机体造成损害，人体存在过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解。②温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃。【提出猜想】猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比瓶中的温度高。猜想2：过氧化氢分解加快是因为伤口中有过氧化氢酶。【进行实验】序号实验步骤实验现象实验结论①分两次进行实验，均注入5mL过氧化氢溶液第一次在常温下进行第二次将试管浸在37℃的温水中量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL②分两次进行实验第一次将装有一小粒过氧化氢酶的试管浸在37℃的温水中，注入5mL过氧化氢溶液第二次第一次，量筒中2分钟收集到的气体体积为56mL第二次，量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用实验①得出的结论是。

实验②中横线部分应进行的操作是（4）【实验反思】小林反思了实验过程，认为人体中过氧化氢酶是在体温条件下发挥作用的，实验得出的结论可能存在不足。因此又补充进行了几组实验，数据记录如下表所示。加入过氧化氢酶不加过氧化氢酶反应温度/℃253742253742收集到气体体积/mL395634555通过这些数据，你能得出的新结论是。17．用下列实验探究镁的性质（1）实验一：将打磨后的镁条插入装有空气的集气瓶中做燃烧的实验时，生成的白色固体中有少许淡黄色固体。生成白色固体的符号表达式为。（2）针对淡黄色固体，提出猜想：镁能与N2反应生成淡黄色的氮化镁固体。将1.44g镁在N2中充分燃烧，生成淡黄色固体2.00g。氮化镁的化学式为。但在空气中燃烧镁条时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是。（3）实验二：镁（粉）与水蒸气的反应（实验装置如下图所示）为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰，实验开始时，应先点燃（选填“A”或“B”）处酒精灯。（4）B处玻璃管内生成了白色固体氢氧化镁，肥皂水中产生了能上升到空中的肥皂泡。用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声。说明生成的气体是。镁（粉）与水蒸气反应的符号表达式为。（5）拓展延伸：将燃着的镁条伸入盛满CO2的集气瓶中，镁条继续燃烧，生成的白色固体中有少许黑色固体。该反应化学表达式为。18．某化学兴趣小组对如下两个实验进行了探究：（1）【实验一】某兴趣小组的同学利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。查阅资料：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）；不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图（图3）。分析图2，氯酸钾熔点（填“高于”、“等于”或“低于”）其分解温度。（2）在老师的指导下，该小组同学继续进行深入探究。以氧气的体积分数为纵坐标，温度为横坐标，得到图3所示曲线（图中的配对比“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指的是氯酸钾和二氧化锰的质量比）。根据图3，在上述反应中，两者配对比为时，氯酸钾分解温度最低。该反应的文字表达式或符号表达式为，基本类型是（填“化合反应”或“分解反应”）。（3）为证实二氧化锰的催化作用，小组同学利用图4装置进行实验，步骤如下：步骤Ⅰ：；步骤Ⅱ：按照图4装入药品；步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体；步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体。（4）【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但木条复燃更快的是（选填“步骤Ⅲ”或“步骤Ⅳ”）（5）【交流反思】要想确认分解氯酸钾制取氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰质量和在反应前后都没有发生变化。（6）【实验二】该兴趣小组还利用压强传感器，对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种金属氧化物中、哪一种更适宜作过氧化氢制取氧气的催化剂，做了如下数字化实验探究。实验方案如下：Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球备用。Ⅱ、取30粒含有MnO2海藻酸钠微球，采用图3装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图如图5。每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是控制相同。（7）从实验曲线（图6所示）分析，催化效果较好、反应温和的催化剂是。（8）通过以上实验可知，催化剂的种类是影响过氧化氢溶液分解速率的因素之一。请你设计实验方案证