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 。
某化学兴趣小组绘制碱的化学性质，设计实验如图：
同学们选取四种碱来验证碱的化学性质，设计实验如图：
（1）实验一能够观察到的明显现象是溶液由无色变为 色；
（2）实验二澄清石灰水变浑浊，验证了上述知识网络图中碱能够与 反应；
（3）实验三发生反应的化学方程式为 ；
（4）实验四产生白色沉淀，对反应后的物质进行过滤，并对滤液中溶质的成分产生了兴趣，经分析，滤液中一定有氢氧化钠，滤液一定显 （选填“酸性”、“中性”或“碱性”）；
【提出问题】滤液中溶质除了氢氧化钠还有什么呢？同学们对滤液中溶质的成分进行了猜想和实验探究。
【猜想与假设】猜想一：溶质只有NaOH；
猜想二：溶质为NaOH和 ；
猜想三：溶质为NaOH和Ba（OH）2。
【实验探究】
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实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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a.取少量滤液于试管中，加入过量稀盐酸 |
无明显现象 |
由a、b两个实验的现象，得出猜想一正确 |
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b.另取少量滤液于试管中，加入过量碳酸钠溶液 |
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【反思与评价】
Ⅰ.同学们经过讨论认为，如果只向滤液中加入过量的一种试剂，也能得出猜想一正确的结论，该试剂为 ；
Ⅱ.实验后的废液直接倒入下水道，会造成环境污染，需将废液处理后再排放。
某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：
Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；
（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 ；
（2）实验结束时，应 （填写下列操作代号）。
①先撤出导管，再熄灭酒精灯
②先熄灭酒精灯，再撤出导管
Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO2，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：
已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO2和水。
（3）仪器B中所盛试剂为 ，其作用为 。
（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有： 。
（5）实验前，需检查 ；点燃酒精灯前，先打开K，通入N2一段时间，其作用为 。
（6）请指出上述实验中的一项缺陷 。
（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 g CO。
Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu2O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。
（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu2O：
。
为加深对酸的主要性质的认识，通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后，老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一：按如图1所示完成实验。
实验二：往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三：往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
实验四：往5.3克Na2CO3粉末中加入足量的稀盐酸。
（1）实验一中，观察到石蕊溶液变 色。
（2）实验二中，观察到溶液由无色变成黄色，一段时间后有气泡产生，请解释出现这两个现象的原因 。
（3）实验三中，观察到溶液由红色变成无色，由此现象分析，反应后所得溶液中，溶质成分的可能组合有（不考虑酚酞） （用化学式表示）。
（4）请计算，实验四中理论上可以生成二氧化碳的质量为 克。
（可能用到的相对原子质量：H﹣1 C﹣12 O﹣16 Na﹣23 Cl﹣35.5）
【应用与拓展】
（5）结合以上实验内容，请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜，得到纯净的铜 。
（6）小明在征得老师的同意后，继续进行了如图2所示实验。
由上述实验可以得出氢氧化钙的哪些性质 。
某研究性学习小组对铁、铜的金属活动性及实验后的废液进行探究，设计下列实验。
Ⅰ.铁、铜金属活动性比较
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实验步骤 |
实验现象及结论 |
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①将Cu丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中 |
Cu丝无变化，没有发生化学反应。 |
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②将Fe丝插入盛有2mL稀硫酸的试管中 |
Fe丝表面有气泡产生，其反应的化学方程式为 。 |
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③将Fe丝插入盛有2mL CuSO4溶液的试管中 |
Fe丝表面有 色物质覆盖。 |
结论：通过上面实验，可知Fe的金属活动性比Cu （填“强”或“弱”）。
Ⅱ.将上面①、②、③实验后的液体收集在一烧杯中，对该烧杯中的废液进行分析。
（1）甲同学观察到废液呈现蓝色，认为废液中一定含有 （填化学式）。
（2）乙同学用玻璃棒蘸取废液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与 比较，测得废液pH＜7，表明废液中还有硫酸。
（3）丙同学设想把废液进行回收，为了将废液中的溶质全部转化为FeSO4，采取向废液中加入过量的Fe粉，待反应完全后，过滤，滤渣的成分为 （填化学式）。滤液经蒸发结晶，可得到硫酸亚铁晶体。
我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。纯碱的用途非常广泛，某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣，设计了如图两个实验，并对反应后试管中残留废液进行探究。
【实验1】往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变成 色。
【实验2】往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，观察到的现象是 。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【作出猜想】猜想一：废液中的溶质可能是NaCl、HCl
猜想二：废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3
猜想三：废液中的溶质可能是
【设计实验】同学们为验证猜想，设计了如下实验：
方案一：
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实验操作与现象 |
反应方程式 |
实验结论 |
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小芳取少量废液于试管中，滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生 |
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猜想二正确 |
方案二：小明取少量废液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，发现溶液不变红色，小明认为猜想一正确。
【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确，理由是 。
【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分，除要考虑生成物外，还需考虑 。
【拓展与应用】现有14.9克纯碱样品（含Na2CO3和NaCl的混合物），将其放入干净的烧杯中，加入89.5克水使其完全溶解，向所得溶液中缓慢加入一定溶质质量分数的稀盐酸（反应方程式为：Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O）。产生气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示，试回答下列问题：
（1）产生CO2的质量为 克。
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？ （写出具体的解题过程，下同）
（3）滴入稀盐酸至恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少？
