某实验小组对实验室制取氢气的反应原理进行探究。
【知识回顾】能产生氢气的化学反应有： ①水电解 ②活泼金属与酸反应
【讨论交流】反应①的化学方程式
【实验探究】为了探究哪种物质更适合用于实验室制取氢气，大家设计了如下实验：
【分析与结论】填写实验报告。
| 实验 |
实验现象 |
实验结论 |
| A |
剧烈反应，迅速产生大量气泡，试管外壁 |
反应速率过快，气体不便收集，不能用于实验室制取氢气 |
| B |
缓慢产生少量气泡 |
反应速率过慢,不能用于实验室制取氢气 |
| C |
较快产生大量气泡，试管外壁发热 |
|
通过实验得出，适合实验室制取氢气的化学反应方程式为
【知识拓展】（1）确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，如反应的快慢、收集的难易、
（2）用稀盐酸制取氢气时，制得的气体中可能会增加的杂质为
请结合下列实验常用装置，回答有关问题。
(1)写出图中标有字母的仪器名称：a。
(2)若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是(填“A”、“B”或“C”)，在加入药品前，应首先，加药品后试管口还应放置一团，反应的化学方程式是。
(3)若要制取二氧化碳，在B装置中装有石灰石，那么a中应加入(填写试剂名称)，反应的化学方程式是。如果用E装置收集该气体，则气体从端进入(填“b”或“c”)。
(4)实验室如用块状固体和液体无需加热制取难溶性气体，可将B装置改进为C装置(多孔隔板用来放块状固体)，其优点是。
某同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图。经过一周观察：试管A和C中的铁钉无明显变化，试管B中的铁钉明显锈蚀。
(1)通过探究发现：铁生锈是铁与和共同存在时发生化学反应的过程。
(2)A中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是；
(3)通过探究，请你写出防止铁制品生锈的一种措施。
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：
。
⑶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 。
⑷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。
做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。
[问题1]细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案（填“合理”或“不合理”）。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝 的燃烧；
C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。
实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：
(1) ；(2) ；(3) 。
[问题２]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料２] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
| Fe3O4 |
Fe2O3 |
铁 |
|
| 分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
— |
| 熔点/℃ |
— |
— |
1535 |
[问题３]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料３]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
[理论探讨]
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
（1）小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式；
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。
为了防止食品腐败，在许多食品包装盒中都有一包黑色粉末。这种粉末是一种除氧剂。该粉末没有失效时呈黑色，失效后带有红棕色。为了确定该粉末的成分，小明做出了以下的【猜想】
猜想1：该粉末是木炭粉猜想2：该粉末是铁粉猜想3：该粉末是木炭粉和铁粉的混合物
小明取没有失效的该粉末，分别用不同的方法进行如下实验，填写表中空格。
| 试验操作 |
试验现象 |
猜想是否成立 |
|
| 实验1 |
加入足量的硫酸铜溶液 |
猜想1：不成立 |
|
| 实验2 |
加入足量的 |
猜想2：成立 |
|
| 实验3 |
用磁铁吸引 |
粉末被全部吸引 |
猜想3： |
【交流与反思】
（1）根据失效后的颜色判断，该粉末失效的原因是，变质后得到的红棕色粉末的主要成分是（填物质的化学式）。
(2)采用什么实验方法可以使失效的粉末“再生”？（用化学方程式表示）
。