课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何?
【实验探究】
| 实验步骤 |
实验现象 |
| Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 |
A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 |
| Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 |
试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 |
| Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 |
|
| Ⅳ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 |
|
【实验结论】
（1）A中产生的气体是 。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
（3）写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式 。
【实验评价】
(1)实验设计Ⅳ的目的是 。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。
【实验拓展】
（1）查阅资料得知：CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。
A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
（2）实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”，实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内，再用药匙取0．2gMnO2粉末，加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价，你认为不合理的是 （填序号）。
A．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B．实验使用的药品用量太大
C．反应速度太慢，耽误时间
D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强
某同学为了研究竹子里面气体的成分，做了一个实验。
（1）他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出。然后采用 法 （填实验室常用的一种集气方法）收集到了甲乙两瓶气体。
（2）将放有足量红磷的燃烧匙伸入甲瓶中（如图）。
用放大镜聚焦，使红磷燃烧，瓶内充满了白烟。然后，将甲瓶倒放水中，松开夹子，结果流入的水约占瓶子容积的1/10。这说明竹子里的气体中肯定含有 。
（3）再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，发现石灰水马上变浑浊。这说明竹子里的气体中肯定含有 。
（4）那么竹子里的气体含量与空气有什么区别呢？于是，他又用空气重复了上述实验。相比较后得出的结论是： 。
从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验。请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据下图回答问题：
（1）在实验室中用过氧化氢制取氧气。
[ 明确实验目的]：用过氧化氢在实验室里制取氧气。
[ 收集有关资料] 过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的文字表达式为： ，反应类型是 。
[设计合理方案]：发生装置选用 （填序号，下同），收集装置选用 。
[进行科学实验]
（2）在实验室中，可以用加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰固体混合物制取氧气。
①[明确实验目的]： 。
②[收集有关资料]：氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体。且二氧化锰在反应中的作用是 。
③设计合理方案：发生装置选用 ，若选用D收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是 。
已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
⑴红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为 。该实验中红磷稍过量，目的是 。
⑵待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的 ，由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种 。
注意：第（3）题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。
⑶若将红磷换成硫粉，该实验能否获得成功？ ，理由是
。
实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：
。
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
[提出猜想]除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
[完成实验]按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）。
| 实验编号 |
实验药品 |
分解温度（℃） |
| ① |
氯酸钾 |
580 |
| ② |
氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1） |
350 |
| ③ |
氯酸钾、氧化铜（质量比1：1） |
370 |
| ④ |
氯酸钾、氧化铁（质量比1：1） |
390 |
[分析数据、得出结论]（1）由实验 与实验④对比，证明猜想合理；
（2）实验所用的三种物质，催化效果最好的是 。
[反思]（3）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和
不变；
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究。请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由： （用化学反应方程式表示）。
猜想二：固体为Cu(OH)2，理由：Na2CO3溶液呈 （填“酸”或“碱”）性。
猜想三：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
（二）资料查阅：
①结晶水合物受热后易失去结晶水，如CuSO4•5H2O
CuSO4 ＋ 5H2O↑；
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。
③无水氯化钙可做吸水剂；碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经 、洗涤、室温晾干得蓝色固体。
Ⅱ．用下图所示方案，初步定性探究固体的成分。 
（2）无色气体为
（3）加入足量铁屑发生反应的方程式为 、
结论：猜想 不成立。
Ⅲ．固体组成定量测定：
设固体为aCu(OH)2•bCuCO3•cH2O，为测定其组成，称取24.0 g蓝色固体。继续进行实验：
【实验步骤】
图中注射器处为两个单向阀：推注射器时a关闭，b处打开；拉注射器时，a打开进空气，b关闭。
实验步骤 ①组装好装置，检查气密性；②反复推拉注射器；③称量B、C、D、E、F的质量；④关闭弹簧夹，加热B处试管直到反应不再进行；⑤打开弹簧夹，再次反复缓缓推拉注射器；⑥再次称量B、C、D、E、F的质量。
问题探究：
（4）写出Cu(OH)2、CuCO3分解的化学方程式 、 。
样品分解的总反应方程式 。
说明装置B中样品没有完全反应的现象是
（5）D中的药品为 ，作用是 。
（6）进行步骤⑤的操作，是为了 ，该操作中推注射器时缓缓的目的是 。
数据处理：
| |
B |
C |
D |
E |
F |
| 反应前 |
124.0g |
250.0g |
300.0g |
350.0g |
360.0g |
| 反应后 |
116.0g |
253.6g |
304.2g |
350.2g |
360.0g |
（7）据下表数据，E装置质量增加的原因是 ；24.0g固体分解出水的质量为 g,；
（8）求该固体的化学式中 a:b:c= 。（写出计算过程，4分）
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