小明同学在一本化学资料中发现KClO3晶体在MnO2的催化下，能分解生成O2和氯化钾，于是提出疑问，CuO能催化KClO3的受热分解反应吗？于是设计了以下实验：
[实验方案] ①任取2份氯酸钾，分别放于两支试管中，仅向其中一支试管中加入m克CuO； ②将上述盛有KClO3的两支试管，在相同条件下同时加热，并使产生的气体通入水中，观察产生气泡的速率 , 比较产生气体的速率；③充分反应后冷却，将放入CuO的试管内固体残余物加水溶解，滤出不溶物，洗涤并干燥； ④观察滤出固体物质的颜色状态为黑色固体。 ⑤将滤出固体与碳粉混合后，在密闭容器中加热，将所产生的气体通过澄清石灰水，观察现象黑色固体变为红色，石灰水变浑浊 。
[交流讨论] （1）步骤：①②的目的是通过对比实验，探究
在第三步过滤操作中用到的玻璃仪器为 、 、
（3）步骤⑤的目的是证明
（4）小红认为小明实验中有缺陷，请你帮小红改进实验中的不足之处： 、
【实验探究】
（1）请你依据下图设计一个酸和碱反应的探究实验：
| 实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
| ①向烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，并滴入几滴酚酞试液 ②再用滴管慢慢滴入稀硫酸，并不断搅拌溶液。 |
①溶液颜色 ； ②不断搅拌溶液至溶液颜色变成 色。 |
酸和碱发生了中和反应 |
（2）为探究上述酸、碱反应后硫酸是否过量，甲、乙、丙三位同学设计了以下方案：
| 实验方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 甲同学的方案 |
取样，滴入适量的氯化钡溶液 |
出现白色沉淀 |
硫酸过量 |
| 乙同学的方案 |
取样，滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞溶液不变色 |
酸、碱恰好完全反应 |
| 丙同学的方案 |
取样，滴入几滴紫色石蕊溶液 |
溶液变红 |
硫酸过量 |
【实验评价】
①设计的三个方案中，有一个正确的方案，是 （填“甲”、“乙”、“丙”）同学的方案
②请分析另外两个同学方案错误的原因：
一个同学方案错误的原因是 ，
另一个同学方案错误的原因是 。
【实验反思】探究硫酸和氢氧化钠反应后硫酸是否有剩余，还可选择一种试剂
某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品（反应的化学方程式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑），这种工业成为“氯碱工业”，某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。
I．定性探究
【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质？
【猜想】猜想一：可能含有Na2CO3，作出此猜想的依据是（用化学方程式表示）猜想二：可能含有NaCl，作出此猜想的依据是（用简洁的文字表述）。
II．定量探究
【提出问题】烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢？
【设计实验】小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下：
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程）。
【交流与反思】小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：
（1）探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性。
（2）探究方案中因缺少(填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。
实验室有三瓶没有标签的无色溶液，它们分别是稀硫酸、硫酸钠溶液、碳酸钠溶液。设计一个实验方案，把这三瓶溶液进行鉴别，并完成实验报告。（可供选用的试剂有：酚酞溶液、生锈铁钉、氯化钡溶液）
| 实验步骤 |
预期现象与结论 |
| （1） |
|
| （2） |
小强同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂（主要成分：过碳酸钠、柠檬酸）洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后迅速冒出气泡。为了解其反应过程，他与学习小组的同学进行了如下探究。
【探究一】小组同学根据所学的化学知识设计并进行了如图所示的实验。
A B C
实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺。由此同学们得出结论：生成的两种气体分别是：（填化学式）。B中有关反应的化学方程式是。
【探究二】
（1）实验过程：
教师提供了一瓶过碳酸钠（Na2CO4），小组同学进行了如下实验探究：
（2）提出问题：无色溶液X中的溶质有哪些物质？
（3）猜想与假设： 根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是；还可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种。
（4）查找资料：
资料1：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；
氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na2CO3 + CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl。
资料2：NaHCO3溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀；碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同。
（5）实验过程：小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验。请将下列实验方案填写完整。
| 实验操作 |
主要实验现象 |
结论 |
| ① |
证明溶液中有Na2CO3 |
|
| ② |
证明溶液中无NaHCO3 |
|
| ③ |
证明溶液中无NaOH |
（6）实验反思：根据资料，NaHCO3溶液能与石灰水反应生成白色沉淀。于是，同学们猜想：碳酸氢钠与氢氧化钠是否可以发生（写方程式）这样的反应？于是，同学们进行了新的探究实验。
根据下图中所示装置回答下列问题：
（1）写出图中标示的仪器名称：①。
（2）实验室用KMnO4制取O2，应选用的发生装置为（填字母序号，下同），收集装置可选用（写一种即可），取用KMnO4固体时，应选用的仪器，写出该反应的化学方程式。
（3）注射器C可用于检查装置E的气密性，步骤如下：
①向锥形瓶中加入少量水至没过长颈漏斗下端处。②将注射器C连接到装置E的导管口处。
③缓慢拉动注射器C的活塞，观察到，表示装置E的气密性良好。
（4）实验室用装置E制取CO2时，如用注射器C替换长颈漏斗，优点是
。