(11分)氧气和二氧化碳是初中化学常见的两种重要物质。请你参与下列氧气和二氧化碳有关制备、转化的实验探究活动。
Ⅰ：实验室制取氧气和二氧化碳。
（1）用高锰酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式是 。如果要制得较纯净的氧气，应该选择装置 (填上述装置图示中序号)收集。
（2）制取二氧化碳，可选择图示中B与F组合为装置，需要的化学药品是 ；向B中加入药品前的一步实验操作是 。该组合装置既可用于制取二氧化碳又可用来制取氧气，其中选用相同发生装置制取二氧化碳和氧气的原因是 。
Ⅱ：用过氧化钠反应来制取氧气，是潜水员使用的供氧装置的原理。
【查阅资料】常温常压下过氧化钠是淡黄色固体，在不需要加热的情况下能与二氧化碳反应生成氧气和另一化合物(生活中常见的盐)；过氧化钠能与水反应生成氧气和氢氧化钠。
【设计装置】为验证过氧化钠（Na2O2）和CO2反应原理，设计如下实验装置。
【实验操作】向装置X中通入足量CO2气体，观察到X瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末，同时见到Y、Z装置中有气泡出现。
【实验分析】
（3）过氧化钠与二氧化碳反应除生成氧气外，另一化合物的化学式为 ；Y中的溶液是 ；Z中浓硫酸的作用是 。
（4）验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气的操作是 。
（5）反应结束后，可设计一个简单实验，验证X瓶中过氧化钠是否有剩余（除用二氧化碳验证外），其实验原理是 (用化学方程式表示)。
某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验探究时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记添加酸碱指示剂。某同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到试管中溶液不变色。于是针对此溶液的成分，同学们进行了科学探究。
（1）猜想与假设：
猜想一：反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性；
猜想二：氢氧化钠与盐酸恰好完全中和，溶液呈中性；
猜想三： 。
同学们经过讨论后觉得猜想一不正确，其理由是： 。
（2）设计并进行实验：
①化学兴趣小组的同学为了验证自己的猜想，设计了实验方案一：
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实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
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用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡对比。 |
pH （填“＞”、“＝”或“＜”）7 |
猜想二不成立 猜想三成立 |
②请你设计另一个实验方案（与实验方案一不同），验证猜想三成立，并填写下表：
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实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
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猜想三成立 |
实验室有一瓶配制数天的Na 2SO 3溶液，现在对其成分进行检测：
【成分猜想】猜想一：只有Na 2SO 3；
猜想二： ；
猜想三：既有Na 2SO 3，也有Na 2SO 4。
【查阅资料】①Na 2SO 3易被空气中的氧气氧化生成Na 2SO 4．②BaSO 4
不溶于稀盐酸和稀硫酸。③Na 2SO 3和盐酸、硫酸反应均生成SO 2。
【方案设计】
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方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
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一 |
①加入足量的稀盐酸 ②再加入足量的BaCl 2溶液 |
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猜想三正确 |
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二 |
①加入足 ②再加入足量的BaCl 2溶液 |
有气体和白色沉淀生成 |
猜想一或猜想三正确 |
【方案分析】
（1）方案一中的实验现象为 ；方案一中加入BaCl 2溶液后发生反应的化学方程式为 。
（2）方案二的设计是否合理： （填"合理"或"不合理"）；若不合理。理由是 。
【实验结论】通过分析比较，方案设计 （填"一"或"二"）合理。
某学习小组的同学对过氧化氢分解进行探究。
Ⅰ．【探究一】影响过氧化氢分解快慢的因素
分别取5mL H2O2溶液进行实验，测定产生4mL O2所需时间，实验结果记录如下：
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实验序号 |
H2O2溶液的溶质质量分数% |
温度℃ |
MnO2粉末用量/g |
反应时间 |
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① |
30 |
35 |
0 |
t1 |
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② |
30 |
55 |
0 |
t2 |
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③ |
5 |
20 |
0.1 |
3s |
|
④ |
15 |
20 |
0.1 |
1s |
（1）对比①②可知，其他条件相同时，温度越高，过氧化氢分解越快，则t1 t2（填“＞”“＝”“＜”）
（2）能说明过氧化氢分解快慢与溶质质量分数有关的实验是 （填实验序号），合理的结论是 。
【交流探讨】MnO2属于金属氧化物，其它金属氧化物能否起到类似MnO2的催化作用？
Ⅱ、【探究二】探究Fe2O3是否对过氧化氢分解起催化作用
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操作步骤 |
实验情况记录 |
结论 |
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① |
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A试管上方带火星的木条未复燃 B中出现气泡快，带火星的木条复燃 |
Fe2O3 （填“不影响”、“减慢”或“加快”）过氧化氢分解 |
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② |
将B试管中的混合物过滤，把滤渣烘干、 。 |
固体质量0.2g |
Fe2O3质量未变 |
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③ |
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C试管上方带火星的木条 ， D试管中溶液变成 色 |
Fe2O3可作过氧化氢分解的催化剂 |
【得出结论】过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等因素影响。
某化学实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
【提出问题】烧杯内溶液中的溶质是什么？
【进行猜想】猜想一：CaCl2、Ca（OH）2和HCl；
猜想二：CaCl2和Ca（OH）2
猜想三：CaCl2；
猜想四：CaCl2和HCl
同学们认为猜想一肯定不成立，原因是① （写反应的化学方程式）；
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】
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实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
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取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几 滴酚酞试液，振荡。 |
② |
猜想二不成立 |
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取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量。 |
③ |
猜想三不成立， 猜想四成立 |
【实验反思】
在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。
某项目学习小组进行了如下探究。
【查阅资料】
电导率越大，溶液导电性越强，离子浓度越大。
鸡蛋壳主要成分是CaCO3，其它成分对实验影响忽略不计。
鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。
【实验一】鸡蛋沉浮
将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中，可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。
（1）冒气泡的原因 （化学方程式表示）。
（2）接近液面时又下沉的原因 。
【实验二】鸡蛋壳溶解
在烧杯中加入蒸馏水，插入电导率传感器，加入蛋壳粉，搅拌，测得电导率随时间的变化如图1。
（3）搅拌的目的是 。
（4）图1中，a﹣b段电导率变化的原因 。b﹣c段电导率基本不变的原因 。
【实验三】鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿
（5）查资料知，含氟牙膏（含氟成分为NaF）与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为 。
（6）先检查图2装置气密性，方法是 。再称取0.50g“牙膏处理过的蛋壳（用牙膏浆液浸泡、洗涤、晾干）”于锥形瓶中，用注射器抽取20mL3.5%的盐酸（模拟形成龋齿的酸环境），连接好装置，打开开关，将盐酸快速压人锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。
（7）图3中x﹣y段压强增大的主要原因 。
（8）根据实验三的数据分析，含氟牙膏 （填“能”或“不能”）预防龋齿，理由是 。
