像科学家一样做科学
--探究胡萝卜汁对过氧化氢分解的催化作用
体育课上，小华不慎擦伤了皮肤，她用过氧化氢溶液对皮肤进行消毒时，惊奇地发现有嘶嘶的响声，并产生大量气泡。
小华通过查阅文献获得以下信息：
信息Ⅰ：人体皮肤细胞中存在一种叫做过氧化氢酶的物质，能加快过氧化氢分解反应的速率。
信息Ⅱ：胡萝卜汁等植物细胞中也含有过氧化氢酶。
信息Ⅲ：酶是动植物体内活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，其催化作用受温度影响。
信息Ⅳ：在没有催化剂时，60℃以下，温度对过氧化氢的分解基本没有影响。
请你在小华探究的基础上，完成以下探究活动。
（1）胡萝卜汁对过氧化氢的分解是否有催化作用？
请完成下表中的实验报告（实验步骤中应包括使用的仪器、药品和实验过程）。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
|
胡萝卜汁对过氧化氢的分解有催化作用。 反应的化学方程式 |
（2）温度如何影响胡萝卜汁的催化作用？
药品：
过氧化氢溶液、新鲜胡萝卜汁、不同温度的水（
、
、
、
）。
仪器：
试管
支，
烧杯
只、
量筒、秒表、温度计、刻度尺。
实验：如图所示，用提供的仪器和药品，按如下步骤进行实验：
①两支试管中分别盛有胡萝卜汁和3%过氧化氢溶液；
②将①中的试管放入盛有
水的烧杯中，恒定试管及反应物的温度；
③
以后，把过氧化氢溶液倒入装有胡萝卜汁的试管中，稍微振荡，使胡萝卜汁跟过氧化氢溶液均匀混合；
④将③中的试管放回原烧杯，恒温
；
⑤用刻度尺测量试管中泡沫状混合物的高度；
⑥按上述步骤进行实验，分别测定
、
、
时泡沫状混合物的高度。
每个温度下的实验重复
次，取平均值，得到如下数据：
| 实验编号 |
反应物的温度 |
混合恒温6min时，泡沫的高度（cm） |
| A |
||
| B |
||
| C |
||
| D |
请回答下列问题：
①为了测定实验准确性，该实验过程中还需要控制的条件有
②请你在下面的直角坐标系中，绘制出泡沫的高度随温度变化而变化的曲线。
（要求：需表示出横坐标和纵坐标表示的数量级单位）
③关于温度对胡萝卜汁的催化作用的影响，你的结论是
(10分)化学是一门以实验为基础的自然科学。
⑴小红利用图甲进行探究实验，请回答
①蜡烛中含有氢元素。她依据的现象是
②观察到烧杯底部有少量黑色固体，由此得出的结论是
③烧杯中蜡烛很快就熄灭，由此说明
⑵ ①乙图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是
②小明按乙图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是
(11分)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如右图1的实验中，发现了高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。
(1)实验过程中“下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有、的性质。
(2)棉花为什么会燃烧呢？小组同学认为棉花要燃烧，除了满足“棉花是可燃物”这一条件，还另需满足a:、b：两个条件。
【提出问题】：在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢？
【查阅资料】：1．在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应。
2．无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。
【设计实验】：经过讨论后，小组同学设计了如下图2的实验进行探究。
【实验步骤】：①检查整套装置的气密性；②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na2O2固体，烧杯内盛有饱和的澄清石灰水)，并按图2组装整套实验仪器；③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；④一段时间后，在P处放置一根带火星的小木条，观察现象。
注：整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响， B装置可除去二氧化碳气体中混有的水蒸气。
【实验现象】：①无水硫酸铜没有变蓝色；②带火星的小木条复燃；③饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】：D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是。
【得出结论】：①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生的一种气体，使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件；②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应________(填“吸收”或“放出”)热量，使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。
【拓展提高】: ①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外，还生成了一种固体，小明认为生成的固体是NaOH,小红认为是Na2CO3,同学们经过思考后认为 同学的猜想是错误的，理由是： 。
②Na2O2和CO2反应的化学方程式是 。
长途运输鱼苗时，常在水中加入少量过氧化钙(CaO2)固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。
【提出问题】当把过氧化钙投入足量水中时，最终生成什么物质？
【进行猜想】甲同学：生成氧化钙和氧气；乙同学：生成氢氧化钙【Ca(OH)2 】和氧气。
同学和老师都认为甲同学的猜想是错误的，其理由是；
【实验探究】
（1）打开下图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生。
①（填实验操作），说明生成的气体是氧气。
②实验过程中，发现烧杯中有气泡出现，该现象说明。
（2）请设计一个实验方案来验证过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙：
| 实验步骤及操作方法 |
预期的实验现象 |
结论 |
| ①取少量过氧化钙放入试管中，加足量水，振荡， ②。 |
①产生气泡， ② 。 |
过氧化钙和水反应产生的另一种物质是氢氧化钙 |
【问题讨论】
（1）运输鱼苗时，在水中加入少量过氧化钙的主要目的是；
（2）过氧化钙和水反应的化学方程式为 。
在一次探究活动中，小强用塑料吸管向新制的澄清石灰水中不断吹气，在吹气的过程中发现石灰水先出现浑浊后又变澄清，他感到很意外．小强又将纯净的CO2持续通入新制的澄清石灰水中，一段时间后，观察到的现象与上次相同。
（1）小强做第二次实验的目的是 ．
（2）小强从老师那里得知：CO2能与CaCO3和H2O继续反应生成Ca（HCO3）2．由此小强推测出Ca（HCO3）2的一条物理性质是 ．
（3）小强还想了解Ca（HCO3）2的化学性质．查阅资料后得知碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]受热易分解，生成难溶性的化合物、气体等物质．他与同学们一起对碳酸氢钙受热分解后产物的成分进行了探究．
【提出猜想】
猜想1．生成的难溶性化合物可能是碳酸钙．经实验探究结论正确．
猜想2．放出的气体可能是O2、H2、CO、CO2中的一种或几种．
【实验探究】
小强同学设计如下实验，探究气体的成分．
操作1．加热A装置，一段时间后，B装置中的澄清石灰水变浑浊．
操作2．在a处用燃着的木条检验，无明显变化．
【实验结论】
结论1．碳酸氢钙分解产生的气体一定有 ．
结论2．碳酸氢钙受热分解的化学方程式为Ca(HCO3)2
CaCO3＋CO2↑
【表达交流】
交流1．从安全的角度考虑，操作2实验中存在的不足是．
交流2．小组内某同学对上述结论提出异议：
| 该同学的观点 |
你是否赞同该观点并阐述理由 |
| 该实验没有对氧气进行验证 |
|
| “结论2”不正确 |
某同学用A、B、C三个烧瓶分别按图所示的实验装置进行实验，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度（设环境温度和压强保持不变），结果如表（表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm）：
| 时间/天 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
| A瓶（干燥的铁丝） |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| B瓶（沾了食盐水的铁丝） |
0 |
0.4 |
1.2 |
3.4 |
5.6 |
7.6 |
9.8 |
| C瓶（沾了清水的铁丝） |
0 |
0 |
0 |
0.3 |
0.8 |
2.0 |
3.5 |
| D瓶（完全浸没在食盐水中的铁丝） |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
（1）B瓶导管中水面为什么会上升？。
（2）通过这个实验你认为铁在什么条件下最易生锈？。
（3）怎样才能防止铁生锈（至少写出两点具体措施）？。