小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究。探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种。
【提出猜想】放出的气体可能是SO2、O2、H2，提出猜想的依据是 。
【查阅资料】SO2易溶于水，化学性质与二氧化碳有相似之处，它能使澄清石灰水变浑浊，生成CaSO3。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O2，则检验方法是_____________________________________。
（2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入澄清石灰水中，看澄清石灰水是否变浑浊。写出SO2与Ca(OH)2反应的化学方程式________________________________。
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。
若拆去B装置，直接连接A和C装置进行实验，可能导致 后果发生。
【实验探究】实验开始时，先将收集到的气体从a通入一段时间后，再点燃C处酒精灯；
这样操作的目的是 。
实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色；
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。
【思维拓展】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________。
以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
| 实验序号 |
过氧化氢溶液浓度% |
过氧化氢溶液体积/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 |
 |
2 |
49.21 |
| ④ |
30 |
5 |
55 |
 |
2 |
10.76 |
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应速率与有关；从实验和对比可知，化学反应速率与温度的关系是：；
（2）化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是：
。
（3）用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总重量（选填“减小”或“不变”或“增大”）。
某同学为了研究竹子里面气体的成分，做了一个实验。
（1）他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出。然后采用法（填实验室常用的一种集气方法）收集到了甲乙两瓶气体。
（2）将放有足量红磷的燃烧匙伸入甲瓶中（如图）。
用放大镜聚焦，使红磷燃烧，瓶内充满了白烟。然后，将甲瓶倒放水中，松开夹子，结果流入的水约占瓶子容积的1/10。这说明竹子里的气体中肯定含有。
（3）再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，发现石灰水马上变浑浊。这说明竹子里的气体中肯定含有。
（4）那么竹子里的气体含量与空气有什么区别呢？于是，他又用空气重复了上述实验。相比较后得出的结论是：。
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。
已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
⑴红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为。该实验中红磷稍过量，目的是。
⑵待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水量约是集气瓶体积的，由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种。
注意：第（3）题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分。
⑶若将红磷换成硫粉，该实验能否获得成功？，理由是
。
实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：
。
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]按下表进行实验，并测定分解温度（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1：1） |
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]（3）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的质量和
不变；