(11分)钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因，设计如下实验：
(1)如图，取一根约10cm的光亮铁钉放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他们会发现 ▲ 处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁和 ▲ 、 ▲ 等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。
(2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO2参加反应。
请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式 ▲ 。
(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，也可以表示成CuCO3·Cu(OH)2。与孔雀石相似，还有许多矿物可用xCuCO3·yCu(OH)2(x、y都是正整数)表示，石青就是其中的一种。
【实验探究】为了验证石青的组成成分，他们设计了如下实验，请你共同参与探究。
| |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
| 步骤l |
取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸 |
(1)产生大量气体 (2)溶液呈蓝色 |
(1)石青中含有 ▲ 离子 (2)石青中含有 ▲ 离子 |
| 步骤2 |
取少量石青样品置于大试管中加热 |
(1)残留固体呈 ▲ 色 (2)大试管内壁 ▲ |
石青加热易分解 |
【反思与拓展】
①确定步骤1中产生气体成分的实验方法是 ▲ 。
②根据以上探究，只要测定出参加反应的石青的质量、生成的氧化铜的质量和 ▲ 的质量，就可确定石青的化学式(即确定x、y的值)。
③防止金属锈蚀的方法很多，如制成不锈钢、在金属表面 ▲ (任写一种方法)。
小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验。将一张滤纸（组成元素为C、H、O）用FeCl3浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。小红告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质。
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？
【探究过程】
（1）小红先从反应物组成分析，因为 所以反应后可能生成铁单质。
（2）为获得实验证据，小红做了实验1。
实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微小气泡产生。若黑褐色物质中
含有铁单质，则反应的化学方程式为 。
（3）小明提出疑问：实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气。为此，小红又做了实验2： 观察到有微小气泡产生但很快停止。
证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的。
（4）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小红又做了实验3。
实验3：将黑褐色物质放入 溶液中，观察到红色物质生成。
【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。
（5）【实验反思】小红所做实验1和实验2是运用了实验，使结论更有说服力。
为检测某化工厂排放的废液中是否含有SO42-，同学们设计了如下方案，并进行了实验。
| 方案 |
步骤 |
现象 |
结论 |
| Ⅰ |
①取样品，滴加BaCl2溶液 ②对步骤①反应后的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀盐酸 |
①有白色沉淀产生 ②无明显现象 |
废液中含有SO42﹣ |
| Ⅱ |
①取样品，滴加过量_____________ ②在步骤①的溶液中滴加BaCl2溶液 |
①无明显现象 ②有白色沉淀产生 |
废液中含有SO42- |
| Ⅲ |
①取样品，滴加Ba（NO3）2溶液 ②对步骤①产生的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀硝酸 |
①有白色沉淀产生 ②无明显现象 |
废液中含有SO42- |
（1）方案Ⅱ的实验结论如果正确，步骤①中滴加的物质是 。21世纪教育网
（2）方案Ⅰ和Ⅲ中，结论不成立的方案是 ，理由是 。
（3）方案Ⅲ的滤渣中，滴加稀硝酸是为了排除 的干扰。
在学习过程中，可以判断反应发生的方法有多种。
（1）向盛有10mL稀盐酸的烧杯中加入氢氧化钠溶液，用pH计（测pH的仪器）测定溶液的pH，所得数据如下：
| 加入NaOH溶液的体积/mL |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
| 烧杯中溶液的pH |
1.1 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
2.0 |
7.0 |
11.0 |
12.2 |
当加入氢氧化钠溶液的体积为mL时，稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应。
（2）在图的实验中，当观察到的现象是 就可证明NaOH与HCl发生了反应。
（3）不使用指示剂或pH试纸等方法，也可证明反应发生。向稀盐酸和氢氧化钠混合后的溶液中加入一种物质，若没有明显现象出现，说明溶液失去了酸性，从而证明稀盐酸和氢氧化钠已经发生了反应，则该合理的物质是 。
小佳在实验室中发现一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如图所示），她取少量黑色粉末与溶液混合，发现立即产生了大量无色的气泡。
已知：稀硫酸（H2SO4）＋Fe→硫酸亚铁（FeSO4）＋H2
（1）对这两种物质是什么她进行了大胆猜想。小佳的猜想可能是：
猜想①；
猜想②稀硫酸（H2SO4）和铁粉；理由是。
（2）请你帮助小佳同学完成实验，以证明猜想①是正确的。
| 实 验 步 骤 |
实 验 记 录 |
实 验 结 论 |
| (i) 取少量黑色粉末于试管中，滴加少量无色溶液 (ii) |
(i) 有气泡产生 (ii) |
产生的气体是，发生化学反应的符号表达式为 原猜想①成立。 |
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：
Ⅰ．将3．0g KClO3与1．0g MnO2均匀混合加热
Ⅱ．将x g KClO3与1．0g CuO均匀混合加热在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅱ中x的值应为________。
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下：
| 双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2体积 |
|
| Ⅰ |
50．0g |
1% |
0．1g |
9 mL |
| Ⅱ |
50．0g |
2% |
0．1g |
16 mL |
| Ⅲ |
50．0g |
4% |
0．1g |
31 mL |
本实验中，测量O2体积的装置是________（填编号）。
实验结论：在相同条件下，_______________，双氧水分解得越快。
丙用下图装置进行实验，通过比较____________也能达到实验目的。