为探究碳及其氧化物的某些性质，用以下装置进行实验。（B、D装-优题课

某化学兴趣小组的同学对实验室制取二氧化碳及相关性质进行一系列的探究活动。
（1）气体制取
按如图1所示的制取装置进行实验。

①写出有标号仪器的名称：a,b。
②实验室制取二氧化碳的反应化学方程式是。
③实验室收集二氧化碳的方法是，原因是。
（2）实验研究
【提出问题】实验室制取二氧化碳时能否采用排水法收集？
【设计实验】
实验一：向一个充满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，用力摇晃塑料瓶。可观察到塑料瓶，说明二氧化碳能溶于水。
实验二：先用集气瓶装满一瓶蒸馏水（pH=7．0），然后按如图2所示组装组装并进行实验，再用pH计测定从装置C排到烧杯中的液体的pH。

①装置B中碳酸氢钠溶液的作用是。
②测得烧杯中液体的pH<7．0，说明溶液呈酸性，原因是。
【实验结论】实验室制取二氧化碳不宜采用排水法收集。
【拓展延伸】某同学先对图2装置做了以下改进：将装置C中的部分蒸馏水换成植物油，将烧杯换成量筒（如图3所示），然后利用改进后的装置测定收集到二氧化碳的体积，测得气体的实际体积小于理论值，原因可能是：

①，②。（合理即可）

育才中学的某研究小组在探究维生素C水溶液的酸碱性时，不慎误把维C泡腾片（保健品。主要成分如图所示）当做维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生，于是引起了该小组同学的探究性趣。

【提出问题】该气体成分是什么？
【猜想与假设】小青说：该气体可能含有 $C O_{2}$ 、 $O_{2}$ 、 $C O$ 、 $H_{2}$ 、 $N_{2}$ 中的一种或几种。小丽说：不可能含有 $N_{2}$ ，因为。

小亮说：不可能含有 $H_{2}$ 和 $C O$ ，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆， $C O$ 最后研究小组的同学共同认为：该气体可能含有 $C O_{2}$ 、 $O_{2}$ 中的一种或两种。

编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入到该气体中	带火星的木条没有复燃

【进行实验】

编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水	澄清石灰水变浑浊
②	将带火星的木条伸入到该气体中	带火星的木条没有复燃

【得出结论】（1）由实验①可知，该气体中肯定含有，写出该反应的化学方程式；（2）由实验②（填"能"或"不能"）确定该气体中不含氧气，理由是。

小刘同学想在实验室里用 $N a O H$ 溶液制取 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液口
【查阅资料】① $C O_{2}$ 通入 $N a O H$ 溶液时极易因 $C O_{2}$ 过量而产生 $N a H C O_{3}$ ，且无明显现象.
② $N a H C O_{3}$ 溶液煮沸时不会发生分解。

③ $N a H C O_{3} + N a O H = N a_{2} C O_{3} + H_{2} O$

④ $C a {(H C O_{3})}_{2}$ 可溶于水。

【制取步骤】①量取两份50 mL相同浓度的 $N a O H$ 溶液备用；
②用一份50 mL $N a O H$ 溶液吸收过量的 $C O_{2}$ 气体，至 $C O_{2}$ 气体不再溶解；
③小心煮沸②溶液1-2分钟；
④在得到的③的溶液中加入另一份50 mL $N a O H$ 溶液，使其充分混合即得.
【实验探究】为了检验制得的溶液是否为纯净的 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液，请你与小刘同学一起完成下列实验探究：

【评价与反思】有人认为实验步骤③④的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理口你认为对吗？请说明理由：.

同学们用高锰酸钾制氧气．制取结束清洗仪器．发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体．
问题一：黑色固体是什么？
【交流讨论】同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解．进行分析判断．

判断	依据
不是 $K M n O_{4}$	$K M n O_{4}$ 能溶于水形成紫红色溶液
不是（填化学式）	冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是 $M n O_{2}$	其他实验用过 $M n O_{2}$ ，知道它是不溶于水的黑色固体

【实验验证】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体．证明上述判断正确．加入的液体是．
问题二：用什么洗掉 $M n O_{2}$ ？
【交流讨论】 $M n O_{2}$ 与 $B a C O_{3}$ 、 $M g {(O H)}_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $P_{2} O_{5}$ 、 $C u$ 中的某一种物质组成最相近，理由是．这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为，由此推测 $M n O_{2}$ 也能与稀盐酸反应．

【实验验证】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化．
【交流讨论】实验说明同一类物质的化学性质不一定相同． $M n O_{2}$ 有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸（ $H_{2} C_{2} O_{4}$ ）溶液试一试．
【实验验证】向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡．
问题三：生产了什么气体？
【交流讨论】化学变化过程中元素不变，因为，所以产生的气体可能为 $C O_{2}$ 、 $C O$ 、 $H_{2}$ 、 $O_{2}$ 等．
【实验验证】经检验，产生的气体是 $C O_{2}$ ，检验 $C O_{2}$ 气体的操作和现象是：．
【反思提高】以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗．

$F e C l_{3}$ 溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度 $F e C l_{3}$ 溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响．
写出本实验发生反应的化学方程式．
Ⅰ．分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中，注入相同体积、相同浓度的 $F e C l_{3}$ 溶液，如图观察到，就可以粗略判断，得出实验结果．

为进一步判断上述实验结论的准确性，运用图，小刚同学进行了如下实验方案设计．
Ⅱ．
[方案一]在不同过氧化氢浓度下，测定收集相同气体体积所需时间．
[方案二]在不同过氧化氢浓度下，测定；
方案二的实验测量结果：

	30% $H_{2} O_{2}$ 溶液的体积（mL）	2% $F e C l_{3}$ 溶液的体积（mL）	加入 $H_{2} O$ 的体积（mL）	反应的时间（min）	生成 $O_{2_{}}$ 的体积（mL）
1	5	x	20	5	V₁
2	10	3	15	y	V₂

表中 $x$ =， $y$ =．
实验结论：通过测量，若V₁V₂（填"＞"、"="或"＜"），说明．