(16分)小明知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后，再想探-优题课

为探究Al、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，有甲、乙、丙三位同学设计了如下方案：
（1）甲同学将金属分别放入盛有盐酸的3支试管中。根据铜加入盐酸中无变化，
现象，判断出Al>Fe>Cu。
（2）乙同学只用一支试管，只取一次盐酸也能证明Al>Fe>Cu，他在盐酸中插入金属的顺序
是Fe。
（3）丙同学只调整了乙同学插入盐酸中金属的顺序，也能得到正确结论。丙同学调整金属
的顺序为。
【拓展应用】在CuCl₂和AlCl₃的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中加入盐酸，无明显现象，则滤液中一定含有的溶质是。

(7分)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，进行观察。请你一起参与分析，并完成后续实验设计。

[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
[理论分析]小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是。
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe₂O₃、③FeCl₃、④C
四种物质。
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
⑴小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是。
⑵小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是。
⑶小组同学不能确定是否含有铁，请人帮他们设计方案进行确认：

实验中学的小春和小玲同学在张老师的指导下，对呼吸作用是否产生CO₂气体进行探究。请你一同参与：
【提出问题】人呼出的气体中是否含有CO₂气体？
【设计方案并实验】
小春：在试管中加入2 mL蒸馏水，用玻璃导管向其中吹气，未发现明显现象。
小玲：在试管中加入2 mL澄清石灰水，用玻璃导管向其中吹气，溶液变浑浊。
【解释与结论】小玲的实验结果证实了呼出的气体中含有CO₂气体，其方案中的实验
原理可用符号表达式表示为___________________________________。
【评价与反思】小春的实验若继续进行，也能得到与小玲相同的结论。请你帮助设计后续方案：实验操作为_________________________________________________；实验现象是________________________________________________________。

有 $N a O H$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 混合物l8.6g。为测定其中 $N a O H$ 的质量，将固体溶于水，并逐渐加入稀硫酸至100g时，开始产生气体；再加入稀硫酸至100g时，不再产生气体，生成气体共4.4g(提示： $N a_{2} C O_{3} + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$ )

(1)在图28中画出产生气体的质量与所加稀硫酸质量的关系曲线。
(2)求混合物中 $N a O H$ 的质量是多少?
(3)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少？

在查阅资料时，小明得知 $C O_{2}$ 在高温条件下能与木炭反应生成 $C O$ 。他决定对该反应进行探究。
[提出问题] $C O_{2}$ 与木炭在高温条件下反应是否生成 $C O$ ?
[实验探究]小胡设计了如图的实验方案，并进行实验。

(1) $A$ 中用石灰石与稀盐酸反应生成 $C O_{2}$ ，反应的化学方程式为。
(2) $B$ 中装有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去 $C O_{2}$ 气体中混有的少量 $H C l$ 气体。 $C$ 中装有浓硫酸。其作用是。
(3) $E$ 中装入氢氧化钠溶液的作用是。
[实验结论]经检验 $F$ 处的气体为 $C O$ 。结论： $C O_{2}$ 在高温条件下与木炭反应生成了 $C O$ 。
[实验反思] (4)有同学对 $A$ 装置作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是。
[实验拓展] (5)撤去 $B$ ，按 $A \to C \to D \to E$ 顺序连接。然后 $A$ 中用二氧化锰和过氧化氢溶液混合生成 $O_{2}$ ，反应的化学方程式为。此时要检验该实验条件下 $D$ 中木炭所发生反应的生成物，还需要补充和完善的实验是。