实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字或符号表达式： 。
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】按下表进行分析：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) |
未测 |
| ③ |
氯酸钾、氧化铜(质量比l：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）已知实验所用的三种物质中，催化效果最好的是二氧化锰，则实验②的分解温度 370（填“>”、“=”或“<”）。
【反思】
（1）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质量和 不变；
（2）已知氯酸钾的熔点为356℃，结合上表数据，你认为加热氯酸钾和氧化铁的混合物制氧气最适宜的装置是 （填字母）
（3）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证
（9分)随着社会的发展,人们对环境问题日益关注,同学们对煤进行了下列探究：
【提出问题】煤中是否含有碳元素和硫元素？
【查阅资料】①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应化学方程式为： 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ="=" K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
②二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊，反应原理：
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O。
【实验探究】
实验1：甲同学进行了如图所示A、B两步实验：
实验现象：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
甲得出结论：煤中含有碳元素和硫元素。
乙质疑甲同学的方案的合理性，其质疑的理由是____________________________________。
实验2：乙设计并进行了如图所示实验（夹持装置略去）：
实验现象：①B中溶液褪色；②C中溶液变浅；③D中溶液变浑浊。
乙得出结论：煤中含有碳元素和硫元素。
【交流反思】（1）将煤磨成煤粉的目的是_________________________。
（2）实验中装置C的作用是________________________。
（3）D装置中发生反应的化学方程式为______________________。
（4）某工厂因生产需要每年要燃烧含硫0．8%的煤10000吨(假设煤中的硫为单质状态)，利用方程式计算，若未经处理该工厂每年会向大气中排放的二氧化硫质量是多少？
(15分)人类的生活和生产都离不开金属材料。
（1）铁是目前年产量最高的金属。
①高炉炼铁时需要的主要原料有铁矿石、焦炭、_______等。
②炼铁的反应原理主要是利用CO把铁从铁矿石中______出来（填“置换”或“还原”），表示该原理的化学方程式是__ _ _。
③下列说法正确的是__________________。（填字母序号）
| A．铁生锈就是铁与空气中的氧气发生的化学反应 |
| B．回收废旧金属有利于节约金属资源 |
| C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成氧化铁 |
| D．在铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳来配制农药波尔多液 |
（2）请你参与探究几种常见金属饰品所含金属的相关活动，并回答下列问题。
【提出问题】Ⅰ．怎样鉴别真假黄金？Ⅱ．怎样确定钯的金属活动性？
【查阅资料】假黄金通常是黄铜（Cu﹣Zn合金）；
钯（Pd）呈银白色，有金属光泽，可用作饰品
【实验药品】钯（Pd）、铂（Pt）、稀盐酸、硝酸银溶液和氯化钯（PdCl2）溶液
【实验探究】
①鉴别黄金样品的真假：取黄金样品于试管中，滴加稀盐酸后，观察样品表面有气泡产生，说明此样品为 （填“真”或“假”）黄金，其中发生的反应方程式为________。
②探究钯的金属活动性：依据生活经验，同学们猜测钯的活动性可能与银和铂相近，于是他们利用上述药品进行如下实验：
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 把钯浸入硝酸银溶液中 |
无明显现象 |
钯的活动性比银 。(填“强”或“弱”) |
| 把铂浸入氯化钯溶液中 |
_________ |
钯的活动性比铂强。 |
初步得出结论：钯、银、铂的金属活动性由强到弱的顺序为____ 。
（3）现用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液，进行了如图所示的实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？
【作出猜想】
①只有Zn(NO)3
②有Zn(NO3)2、AgNO3
③有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
④有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
【交流讨论】不合理的猜想是__ _____（填标号），其理由是____ ___。
【实验探究】根据下表中的实验步骤及现象，完成表中的实验结论
| 实验步骤 |
现象 |
实验结论 |
| 取少量固体B，滴加稀盐酸 |
有气泡产生 |
溶液A中的溶质成分符合猜想 _， 固体B中的金属成分有 _种。 |
世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%～40%，某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究。
探究一：铁丝燃烧
如图1所示，取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端系上粗铜丝，另一端系一根火柴杆，点燃火柴杆待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧。
（1）集气瓶中加入少量水的作用： 。
（2）为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧 。
（3）分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因 。
探究二：铁粉腐蚀的条件
如图2所示，将所有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进入广口瓶（容积为146 mL）。当温度恢复至室温，量筒内水面高度不变时读数（此时广口瓶内氧气含量几乎为零），记录量筒的起始和最终读数以及所需时间如下表：
| 序号 |
样 品 |
量筒起始读数/ mL |
量筒最终读数/ mL |
所需时间/ min |
| ① |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
72 |
约120 |
| ② |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl |
100 |
72 |
约70 |
| ③ |
|
|
|
|
（4）实验①和②说明NaCl可以 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的过程。
（5）实验开始后，广口瓶温度上升，说明铁锈蚀是 （填“放热”或“吸热”）过程。
（6）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③表格空白处样品的组成是 。
（7）该装置还可能用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算得出空气中氧气的体积分数约是 %（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因 。
化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属。流程如下：
请回答：
（1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是 ；
（2）写出步骤②中产生气体的化学方程式 ；
（3）写出步骤③中的反应现象 ；
（4）滤液C中一定含有的溶质是 可能含有的溶质是 ；
某实验小组的同学在整理实验仪器时，发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后，同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物（反应完全），从中可以回收得到MnO2。小组同学将黑色固体取出，并对其进行了探究。
【查阅资料】
①实验室中可以加热二氧化锰和氯酸钾（KClO3）固体的混合物制取氧气，同时生成氯化钾。
②氯化钾溶于水，其水溶液呈无色；锰酸钾溶于水，其水溶液呈绿色。
Ⅰ．探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。
【猜想】猜想一：H2O2制取氧气；猜想二：KClO3制取氧气；猜想三： 。
根据所学知识判断，猜想一不成立，理由是_________________。
【进行实验】
取少量黑色固体于另一个烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，振荡，过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。
【得出结论】猜想 成立，理由是 。
Ⅱ．探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。
【猜想】猜想一：是反应物； 猜想二：是催化剂。
【进行实验】
| 实验操作 |
实验现象 |
| 1、取12.25g氯酸钾在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。 |
固体融化，产生少量气体，木条上的火星变亮。 |
| 2、取12.25g氯酸钾和2.55g二氧化锰混合均匀后在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。 |
_______________。 |
| 3、待反应完全后，将试管中的剩余物加足量的水溶解，过滤，并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。 |
称量固体的质量是_____g |
【实验结论】猜想二成立，二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。
【反思与交流】
小贝同学提出，前面的实验不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用，因为①。
经过讨论，大家设计了一个补充实验，证明了猜想二成立，请你写出实验操作②。
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