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x g KClO3与1.0 g MnO2均匀混合加热
Ⅱ．将3.0 g KClO3与1.0 g 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。
Ⅰ中x的值应为________；Ⅱ中反应的化学方程式是________。
（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：
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双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2的体积 |
| Ⅰ |
50.0 g |
1% |
0.1 g |
9 mL |
| Ⅱ |
50.0 g |
2% |
0.1 g |
16 mL |
| Ⅲ |
50.0 g |
4% |
0.1 g |
31 mL |
本实验中，测量O2的体积可选用下图中的______（填字母序号）。
A B C D
实验结论：在相同条件下，___________。丙用右图装置进行实验，通过比较__________也能达到实验目的。
兴趣小组同学为了弄清沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动（已知氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体）：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于集气法。
【对气体猜想】
猜想Ⅰ．全部是CH4；猜想Ⅱ．全部是CO；
猜想Ⅲ．全部是CO2；猜想Ⅳ．是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】
（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有气体。
（2）步骤②的目的是；步骤③“注水装置”应选右图中的（填序号）。
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：
。另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是；要排除这种干扰可采取的措施是。
（4）采取（3）中的排除干扰措施后，若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想”成立（填序号）。
今年地球日主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式”。为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新。
（1）美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求。
①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化：。
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为。
（2）我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备——“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电。
①与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是。
②“全钒液流”储能电池在充电时，电池中的VO2+会变成VO2+，这个过程中钒元素（V）的化合价由价变为价。
（3）为了降低汽车排放的尾气对空气的污染，现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器。下图列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化。
①根据下图所提供的信息，举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的：
。
②气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化。请用原子、分子的知识概括化学变化的实质：。
③为了使汽车尾气的污染更小，研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题：
。
某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。请你参与完成：
【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是、。
【交流讨论】（1）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是。欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并后才能对试管加热；
（2）将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中，使试管罩住白磷（如图三），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管所装气体可能是；
【综合应用】“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成氢气和一种叫氢氧化钾的物质，该反应是（填“吸热”或“放热”）反应，其反应化学方程式为。
兴趣小组的同学为了探究木炭在高温条件下还原氧化铜所生成的气体产物是什么，提出了猜想：
a．气体产物可能是二氧化碳；
b．气体产物可能是一氧化碳；
c．气体产物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物。
（1）同学们设计了如下图所示装置（铁架台已略去），通过实验探究气体产物的成分。
已知NaOH溶液能够快速吸收二氧化碳，则装置C的作用是。
实验过程中观察到A、E装置中的澄清石灰水均变浑浊，C装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为。装置A、E中发生反应的化学方程式为。
（2）有同学提出，从简约装置、节约实验药品的角度出发，上图装置可进行改进，去掉A、B、C装置，只用D、E装置同样可以探究出该气体产物的成分（如下图所示）。请你写出其实验操作过程（写出操作步骤，不需要写出现象和结论）：
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化学实验是学习化学和进行科学研究的重要方法和途径。学会气体物质的制备方法是研究气体、利用气体的基础。请根据下图回答有关问题：
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| ① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
（1）在常温下实验室欲制取氧气所选用的装置是（填序号），为了便于调控反应的进行，可以对发生装置进行改进，请简要说明你的改进措施。
（2）从上述仪器中选择一种你比较熟悉的仪器，写出它的名称，简要写出它的用途。
（3）同学们以“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”为课题进行探究。经讨论分析、查阅资料后设计了A、B两套实验装置，并在实验过程中做到操作规范、准确称量和细致观察。实验完毕后，使用A装置进行实验得到的结果是：反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等；而使用B装置进行实验得到的结果是：反应前后反应物的总质量与生成物的总质量不相等。请分析导致出现两种不同结果的原因是。