人类的生存离不开氧气。某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验。
探究一：某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
⑴如右图所示装置和药品进行实验，反应的化学式表达式是： 。
⑵小明同学认为可用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：
。
(3)小芳同学用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现水几乎没有倒吸。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因是 。
(4)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是： 。
探究二：以下是该小组探究影响H2O2溶液反应速率部分因素的相关实验数据。
| 实验序号 |
H2O2溶液浓度% |
H2O2溶液体积/mL |
温度/℃ |
MnO2的用量/g |
收集氧气的体积/mL |
反应所需 的时间/s |
| ① |
5 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
16 .75 |
| ② |
15 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
6.04 |
| ③ |
30 |
5 |
35 |
0 |
2 |
49.21 |
| ④ |
30 |
5 |
55 |
0 |
2 |
10.76 |
⑴写出实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气的化学式表达式：_________________。
⑵通过实验①和②对比可知，化学反应速率与____________有关；
从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：______________________。
⑶通过上述实验____（填“能”或“不能”）说明使用MnO2可以加快H2O2溶液反应速率。
(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。
某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣。
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，受热易分解。
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水。
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成。
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②；③碳和氧化铜的混合物。
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。
| 实验操作与现象 |
实验结论 |
| 猜想②正确 |
探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。
步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气。
步骤二，关闭活塞，依次连接装置A→B→→（填“C”、“D”）。
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热。
【解释与结论】
①当观察到，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和 H2O，写出C中反应的化学方程式。
②Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式。
【反思与评价】
上述装置中A的作用是。