化学教材 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁、氧化铜能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何?
【实验探究1】
| 实验步骤 |
实验现象 |
| ①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。 |
A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 |
| ②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管内，如此反复多次实验，观察现象。 |
试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃 |
| ③将实验②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为a g。 |
|
| ④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。 |
 |
（1）A中产生的气体是 ；
（2）实验②、③证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂；
（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式 。
（4）实验设计④的目的是 ，若实验④观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。
【实验探究2】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）．
| 实验序号 |
KclO3质量 |
其它物质质量 |
待测数据 |
| ① |
1.2g |
/ |
|
| ② |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
| ③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
|
（MnO2二氧化锰，CuO氧化铜）
（1）上述实验应测量的“待测数据”是 ；
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．
（3）【预期结论】氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂．你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是
（4）若要证明氧化铜是氯酸钾的催化剂，需要进行两个实验
① ；
② 。
某实验小组将洁净的铁钉投入到氯化铜溶液中，发现铁钉表面生成红色固体物质的同时有较多气泡产生，生成的气体是什么呢？
【提出猜想】从组成元素角度分析，产生的气体可能是HCl、Cl2、O2、H2。
【查阅资料】25℃时：HCl气体极易溶于水，1体积水中溶解500体积；Cl2能溶于水，1体积水中约溶解2体积；Cl2也能与NaOH溶液发生化学反应。
【讨论分析】依据猜想和资料，实验小组的同学进行了如下讨论：
（1）甲同学根据资料推理得出产生的气体不可能是 。
（2）乙同学认为是O2，则检验O2的方法是 。
（3）丙同学认为是Cl2，则只需将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通氯气前后洗气瓶的质量进行检验。Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是： Cl2 + 2NaOH =" NaCl" + NaClO + X，则X的化学式是 。
【设计方案】实验小组的同学合作设计了如下的实验方案，排除和验证猜想的气体。
（1）如果产生的气体是O2和H2，你认为装置C中存在的安全隐患是 。
（2）丁同学认为：为确保安全，实验前应先 ，然后方可采用上面的装置进行实验。
【验证实验】经丁同学确认安全后，小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的干燥的气体从a处通入，过一会儿点燃C处的酒精灯，过一段时间后，发现表面含CuO的铜网 变为光亮的红色；停止通气，再称量装置A，发现质量无增减。
【实验结论】铁钉与氯化铜溶液反应时，产生的气体是 。
【实验反思】
（1）装置B中浓H2SO4起 作用。
（2）装置C中发生反应的化学方程式为 。
（3）由上述实验可以推出氯化铜溶液显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。
某学校化学兴趣小组从超市购买了一瓶维C泡腾片。下图是其标签上的部分内容，为探究泡腾片中碳酸氢钠的质量分数是多少，在老师的指导下设计了以下实验。
【查阅资料】：
⑴ 泡腾片遇水，自身内的柠檬酸和NaHCO3就会发生反应：
3 NaHCO3+H3C6H5O7= Na3C6H5O7+3 H2O +3CO2↑
⑵ 泡腾片自身的柠檬酸可能不足，再加入足量的盐酸
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑（除碳酸氢钠外，其它物质与酸反应不产生气体）
⑶ CO2在饱和的碳酸氢钠溶液中的溶解度很小，可以忽略不计。
【仪器】：天平、磁力搅拌器、500mL洗瓶、空胶囊、试管、锥形瓶、烧杯、100mL量筒、10mL量筒
【药品】：蒸馏水、盐酸、泡腾片
【步骤】：
⑴ 用天平称量并记录一个空胶囊的质量m1；
⑵ 在胶囊里装满泡腾片粉末，称量并记录总质量m2；
⑶ 准备一小试管，放入小型磁力搅拌子。加入4mL盐酸（足量），再把胶囊放到试管中；
⑷ 在500mL洗瓶内装入一定量的饱和碳酸氢钠溶液；
⑸ 小明用天平设法称量出试管质量m3（胶囊质量＋试管质量＋盐酸质量＋搅拌子质量）；
⑹ 把小试管小心放入洗瓶（如图所示），盖好洗瓶的盖子，放在磁力搅拌器上；
⑺ 等待胶囊溶解，泡腾片与盐酸作用，反应接近完成，打开搅拌器，直至洗瓶内无液体流出，用量筒接取洗瓶内流出的液体读数为V；
⑻ 从洗瓶中取出试管，擦干表面的水，测出试管内剩余物质的总质量m4。
【数据处理】：
⑴ 泡腾片的质量＝；
⑵ 产生的CO2质量为；
⑶ 碳酸氢钠的质量分数为。
【问题讨论】：
① 第⑸步中试管内有液体，不易直接称量，请你设计一种称量方法：；
② 第⑹步中不小心有少量碳酸氢钠溶液溢出，则此时流出的液体对最终实验结
果（填“有”或“无”）影响。
③ 同学们认为还可以根据排出溶液的体积来计算碳酸氢钠的质量分数，缺少的数据为；查阅资料找到数据后，若某同学在量筒读数时俯视读数，则他测出的碳酸氢钠的质量分数跟实际值相比，是的。（填“偏大”或“偏小”“不变”）。
某同学甲设计了如下图1所示的实验验证质量守恒定律。
图1图2
⑴ 按上图1装配好仪器，检查装置的气密性的方法是；
⑵ 拔掉橡皮塞（注射器不要拔掉），装入足量石灰石，再用注射器吸入2mL的稀盐酸，注意盐酸不能多吸，原因是；
⑶ 再按图连接好装置，塞紧橡皮塞，防止盐酸注入时冲塞现象；
⑷ 将装置放在天平左盘，并用砝码游码使天平平衡；
⑸ 快速下推注射器活塞，使反应发生，此时锥形瓶内现象为、瓶外的现象为；
⑹ 反应结束后，再进行第2次称量，发现称量值没有发生变化；
⑺ 同学乙设计了如图2所示的装置来验证质量守恒定律，先把锥形瓶倾斜，再把气球中的镁粉倒入瓶中。试判断反应后，他的装置再次放在天平上（填“能”或“不能”）保持平衡。为什么。
长途运输鱼苗时，人们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。
（1）提出问题：当把过氧化钙投入足量水中时，最终会生成什么物质呢?
（2）进行猜想：甲同学认为：生成氧化钙和氧气；
乙同学认为：生成氢氧化钙[Ca（OH）2]和氧气。
你认为同学的猜想是错误的，其理由是。
(3)设计实验：验证另一个同学的猜想是正确的，并填入下表空格中。
| 实验方法 |
实验现象 |
实验结论 |
| ①取少量过氧化钙放入试管中，加足量水，将带火星的木条伸进试管中。 |
有氧气生成 |
|
| ②取实验①静置后的上层清夜，。 |
碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有：
（1）补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体，高温灼烧时会燃烧或分解。
（2）碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
（3）常见的碳酸钙含量测定方法：将碳酸钙粉碎，加入已知浓度的过量盐酸充分反应，然后测剩余盐酸的量，根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
（4）澄清石灰水中的Ca(OH)2含量很少，100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)2。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识，该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1：根据下图所示装置实验。
（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为。
（2）长颈漏斗下部插入液面下的目的是。
（3）加入药品前，检验该装置气密性的方法是。
（4）记录数据如下：
| 钙片质量 |
空洗气瓶质量 |
澄清石灰水的质量 |
反应后洗气瓶及瓶内物质总质量 |
| 25 g |
100 g |
200 g |
300.4 g |
方案2：将钙片粉碎，加入足量的稀盐酸充分反应，根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下（空烧杯质量为100 g，加入钙片质量为25 g）：
| 加入稀盐酸的质量 |
100 g |
200 g |
300 g |
400 g |
| 充分反应后烧杯及杯内物质总质量 |
222.8 g |
320.6 g |
418.4 g |
518.4 g |
【分析和评价】
（1）方案1和方案2中合理的是，原因是。
（2）该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法（实验室可以进行该实验），原因是。
（3）要使用【查阅资料】（3）中介绍的方法，还需要学习的是。
【结论】经过计算，该钙片中碳酸钙的质量分数是。