题目内容：

某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:

探究一:二氧化锰粒径大小对催化效果的影响

取两份等质量氯酸钾，分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热，用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如右图:

(1)二氧化锰作催化剂，加热氯酸钾制取氧气的化学方程式为_____________。

(2)查阅资料得知，发生反应的温度越低，催化效果越好。分析上图,对氯酸钾分解催化效果更好的是_____________。催化效果更好的原因可能是_____________。

探究二:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响

同学们设计如下实验方案:

编号	氯酸钾质量/g	催化剂	催化剂质量/g	收集VmL氧气 所需时间/s
实验1	5			171
实验2	5	二氧化锰	0.25	79
实验3	5	二氧化锰	0.5	49
实验4	5	二氧化锰	2.5	93
实验5	5	氧化铁	0.5	58
实验6	5	氯化钾	0.5	154

 

 

(3)表中所列三种催化剂中，催化效果最好的是_____________。

(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为_____________时，催化效果最好。

(5)氯化钾_____________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集VmL氧气，所需时间明显少于171s,原因是_____________。

探究三:二氧化锰质量在反应前后的变化

同学们发现每次用氯酸钾和二氧化锰制取氧气结束后，在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他们将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并测量其质量，发现总小于加热前二氧化锰的质量。查阅资料后发现，一般认为加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下:

第1步: (其中Cl2有刺激性气味)

第2步:

第3步:

(6)第3步反应中锰元素化合价变化为_____→________。

(7)反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量，原因可能是_____________。