在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）。某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4·XH2O)。
查阅资料：（1）过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂（如MnO2）都会促进其分解。
（2）CuSO4·XH2O可溶于水，在加热时会生成CuSO4和H2O。
I、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：
方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：
(1)写出上述方案中的②处铜或铜的化合物有关的化学反应方程式是： 。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案 （填1或2）更合理。理由是： 。
(3)方案2中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的可能的原因为 。
(4)若上述方案所用的稀硫酸是在实验室中由稀释浓硫酸得到，在稀释浓硫酸时的操作是：
。
(5)兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发、降温结晶等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体。晶体采用酒精淋洗的优点是 。
II、硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水(xH2O)含量的测定
学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量一温度的关系如图。
(1)在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为 色，最终变为黑色；
(2)650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为 ；
(3)根据图中数据，计算CuSO4·xH2O中x的值为 。（请写出计算过程）
(4)若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出剩余固体的化学式： 。
Ⅲ、硫酸铜的应用
波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液，其有效成分是Cu4(OH)6SO4，其中铜元素的化合价为 。碱式盐可以写成盐和碱的形式，例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3·Cu(OH)2，则Cu4(OH)6SO4可以写成盐和碱的形式为 ，其杀菌机理可看作是Cu2＋使病原菌失去活性，这说明病原菌的主体是 （填一种有机物名称）。
小明将家中清洗伤口用的消毒液——“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。
【第一组实验】检验该双氧水是否失效。
⑴ 实验过程
①在试管中加入5 mL 的“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；
②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；
③如右图装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是 。
⑵ 实验结论：。
【第二组实验】探究：氧化铜（CuO）能否催化“双氧水”分解
[猜想]Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ. CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后 。
[实验]用天平称量0.2gCuO，取5mL的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
⑶ 完成下表：
| 步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦现象 |
结论 |
| 溶液中， 带火星的木条复燃。 |
溶液中有气泡放出， 。 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立。 |
⑷ 步骤③结束后，用手接触试管底部，感觉烫手。说明“双氧水”分解的化学反应（选填“放热”或“吸热”）。
⑸ 步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗（带滤纸）、烧杯、。
⑹ 操作④中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是_(填序号)．
⑺ 步骤⑦的目的
⑻ 过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的反应表达式为。
【第三组实验】探究：不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜，采用下图试剂与装置实验，测量所得氧气的体积
⑼ 检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。
⑽ 使用冷水冷凝的目的是_。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数前，还需要进行的操作是。
⑾ 两次实验表明，使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL(O2的密度为1.43 g/L)，则实验中选用的量气管规格合适的是（填字母序号）。
A. 100 mL B.200 mL C. 500 mL
⑿ [实验结论]：不同种类的催化剂改变双氧水分解出氧气的量。
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢（H2O2）0.34 g。请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气。（请写出计算过程，4分）
下列A ~ D是初中化学中的四个实验装置，请按要求填空：
(1)A实验试管b中产生的气体是，试管b和a产生气体的体积比约为．
(2)B实验说明氧气的体积约占空气的，下列操作不妥的是(填序号)．
①检查装置气密性 ②实验前不夹紧止水夹 ③冷却后再打开止水夹 ④冷却前打开止水夹
(3)若用C装置中无色液体检验氧气中含少量二氧化碳，该反应的文字表达式；医院还用此装置来观察给病人输氧情况，导管(填“a”或“b”)应连接病人吸氧气的塑胶管．
(4)D实验观察到： 色高锰酸钾溶液 。得知火柴梗燃烧能生成二氧化碳，同学们用燃着的木条代替含硫火柴重复上述实验，目的是。
（共5分）大明和小明发现市场上有些食品装在充满气体的塑料袋内，显得鼓鼓的，经询问得知：这样充气的包装，主要是为了使食品能较长时间保鲜、保质和不易压碎。那么，这是什么气体呢？大明猜想是二氧化碳，小明猜想是氧气。
假设大明猜想正确，请你用实验方法证明
①操作步骤_________________________________ _________
②实验现象
③请写出有关反应的文字表达式或符号表达式：
你认为食品充气包装中，对所充气体的要求是
从事科学实验的重要环节是进行科学实验的设计。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。⑤分析并得出结论。经查阅有关资料，得知实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰两种固体混合物制取甲烷气体，已知甲烷是一种无色无味、密度比空气小、极难溶于水的气体。 请进行实验设计：
①明确实验目的： _________
②收集有关资料：反应物的状态为___________；反应条件为___________；
甲烷的密度________于空气的密度且____ ___水。
③设计合理方案：（从20题的装置A、B、C、D、E中选择）
发生装置选用___________，收集装置选用___________。
④进行科学实验。
⑤分析并得出结论。
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) |
350 |
| 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)实验所用的三种物质，催化效果最好的是_______________。
【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__不变；
(2)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____
(3)同种催化剂，还有因素可能影响催化效果。