1. (2024·浙江期末) 小柯用H₂O₂溶液制取氧气时，错将KMnO₄固体当成二氧化锰放入了H₂O₂溶液中，结果也发现溶液中迅速产生气泡。他想：放出的气体是氧气吗？高锰酸钾是H₂O₂分解的催化剂吗？

1. （1） 小柯用试管再次进行实验并仔细观察，发现KMnO₄固体刚放入H₂O₂溶液中时，溶液呈紫红色但迅速褪去，同时产生大量气泡，试管中出现大量白雾，待反应结束后，溶液为无色，同时可见黑色固体沉淀。

   ①他证明产生的气体是氧气的方法为。

   ②他认为KMnO₄固体不是催化剂，所依据的实验现象是。

3. （2） 他继续按如图所示的流程进行实验。将实验中得到的黑色固体再放入另一支盛有2 mL 5%H₂O₂溶液的试管中，同样可以看到产生气泡，且黑色固体不变。根据实验现象，结合质量守恒定律，推测该黑色固体是(填化学式)。