18.催化剂在化学反应中起着非常重要的作用，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：
【实验探究】催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响。同学们用图1装置进行如下实验：

(1)为测定氧气的体积(装置如图1)，该实验还需要补充的仪器为。
(2)用氯酸钾制取氧气的文字表达式为，可采取排水法收集氧气的原因是，收集气体前集气瓶内未装满水，对实验结果(填“有”或“没有”)影响。
(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50mL氧气，所需时间明显少于171s，原因是。
(6)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mL O₂所需时间外，还可以测量。
(7)【拓展延伸】某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化。氧气从(填“t₁”“t₂”或“t₃”)时刻开始产生，c代表的物质是。

18. (1) 量筒 (2) 氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾＋氧气 氧气不易溶于水且不与水反应 没有 (3) 二氧化锰 (4) 1:10 (5) 有 氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,氯化钾有催化作用,加快氯酸钾的分解 (6) 相同时间内收集氧气的体积 (7) $t_1$ 氯化钾

【分析】
本题围绕氯酸钾制取氧气的催化剂探究展开，需结合实验原理、仪器用途、催化效果判断方法、物质分解规律逐一分析各小问：
1. 测定氧气体积时，利用排水法收集氧气，排出水的体积等于氧气体积，需量筒测量水的体积；
2. 氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气；氧气不易溶于水且不与水反应，故可用排水法收集；收集气体前集气瓶未装满水，只要收集到目标体积氧气即可，对结果无影响；
3. 催化效果通过收集相同体积氧气的时间判断，时间越短效果越好，对比数据可知二氧化锰效果最好；
4. 分析二氧化锰与氯酸钾的质量比，找到时间最短的比例为1:10；
5. 加入氯化钾时收集时间缩短，说明氯化钾有催化作用；继续收集时间少是因为氯酸钾分解生成氯化钾，加快后续分解；
6. 比较催化效果的方法有两种：相同体积氧气的时间，或相同时间内收集氧气的体积；
7. 高锰酸钾受热先分解产生氧气，故氧气从t₁开始；结合物质分解产物，c代表氯化钾。
【解析】
(1) 测定氧气体积需测量排出水的体积，因此补充的仪器为量筒；
(2) 氯酸钾制取氧气的文字表达式为：氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾＋氧气；排水法收集氧气的原因是氧气不易溶于水且不与水反应；收集前集气瓶未装满水，不影响收集50mL氧气的时间测定，故对实验结果没有影响；
(3) 三种催化剂中，二氧化锰作催化剂时收集50mL氧气的时间最短，催化效果最好；
(4) 二氧化锰与氯酸钾质量比为1:10时，收集氧气的时间最短，催化效果最好；
(5) 加入氯化钾时收集氧气时间缩短，说明氯化钾有催化作用；氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，氯化钾可加快氯酸钾的分解，故继续收集50mL氧气所需时间明显减少；
(6) 比较催化效果，除测量收集相同体积氧气的时间外，还可测量相同时间内收集氧气的体积；
(7) 高锰酸钾受热先分解产生氧气，故氧气从t₁时刻开始产生；高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾分解生成氯化钾，结合物质质量变化，c代表氯化钾。
【答案】
(1) 量筒
(2) 氯酸钾$\xrightarrow[加热]{二氧化锰}$氯化钾＋氧气；氧气不易溶于水且不与水反应；没有
(3) 二氧化锰
(4) 1:10
(5) 有；氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，氯化钾有催化作用，加快氯酸钾的分解
(6) 相同时间内收集氧气的体积
(7) $t_1$；氯化钾
【知识点】
氧气的制取、催化剂的探究、实验数据的分析
【点评】
本题是典型的化学实验探究题，围绕氯酸钾分解的催化剂展开，综合考查实验仪器选择、反应表达式书写、催化效果判断、物质分解规律等知识点，需结合实验数据和物质性质分析，注重实验思维培养。
【难度系数】
0.6