如图所示的仪器和装置，可用于实验室制取氧气，请回答有关问题：-优题课

化学实验中常常会出现意外情况，这是提升我们学科素养的良好机会，要根据具体情况区别对待，善于发现和解决问题。例如：
(1)用高锰酸钾制氧气时，用排水法收集到的氧气呈红色。原因是，相应的改进措施是。
(2)做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部破裂。原因是，相应的改进措施是。
(3)用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体 $X$ 通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法和做法，请你帮助他们完成以下探究。
[假设]
小英的假设：澄清石灰水已变质
小青的假设：气体 $X$ 中除了有 $C O_{2}$ 外，还有.

[实验探究]
Ⅰ．小英的探究：

实验目的

实验步骤

可能的实验现象

化学方程式和实验结沦

探究所用
澄清石灰
水是否变
质

①用一支试管另取少
量原澄清石灰水
②取稀硫酸与碳酸钠

反应制取 $C O_{2}$

③

步骤③中现象为：

步骤②中反应方程式为：

步骤③可能的反应方程式略

实验结论：　

Ⅱ．小青的探究

实验目的	实验步骤	实验现象	化学方程式和实验结论
探究气体 $X$ 中是否含有气体	将气体 $X$ 通入硝酸银溶液		反应方程式为：实验结论：气体 $X$ 中含有气体

[实验反思]
Ⅲ．同学们经过讨论发现，只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究。请你从下图中选择一组合理的装置(填序号)。

Ⅳ．在上述合理装置的第二支试管内应放入溶液，其作用是。

某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由 $C u$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 二种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有 $C u$ ；②只有；③是 $C u$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 的混合物
【资料获悉】 $C u$ 在 $F e C l_{3}$ 溶液中发生反应： $2 F e C l_{3} + C u = 2 F e C l_{2} + C u C l_{2}$

【实验探究】
（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为的观点正确（填"甲"或"乙"）。
（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0 $g$ 装入硬质玻璃管中，按如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入 $C O$ 气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通 $C O$ 气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

反应前

反应后

Ⅰ

组

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 $g$

玻璃管和固体物质的总质量为36.1 $g$

Ⅱ

组

洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 $g$

洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 $g$

【交流讨论】
（1）在装置 $A$ 中先通 $C O$ 气体的作用是。
（2）应该选择组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的组（填序号）。
（3）写出 $A$ 装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到 $A$ 装置中的现象为。
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开 $A$ 和 $B$ 的连接处？（填"需要"或"不需要"），理由是。
【反思评价】丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？

某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气。

①写出仪器B的名称：。
②甲同学应选取的试剂是Mn0₂和(填化学式)，Mn0₂固体在该反应中起作用。
③除用排水法外，甲同学还可选择法收集氧气。
④实验前，甲同学先向仪器A中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是。
(2)乙同学称取一定质量KMn0₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的化学方程式为。实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想l：反应生成的MnO₂分解放出0₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂Mn0₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是。
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的Mn0₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得Mn0₂的质量不变。则猜想错误。
②第二组同学取K₂Mn0₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是。
【拓展延伸】实验发现，K₂MnO₄受热只能部分分解，经分析可能是生成物K₂O对其分解产生影响。请设计实验方案验证：。
【实验反思】通过以上实验探究，你对"问题的发现与解决"有何认识?。

同学们用Na₂CO₃溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时，对废液的成分进行探究。
[推理假设]
上述两种物质发生反应的化学方程式为，由此推测出废液中一定有NaCl，可能有Na₂CO₃或盐酸。
[实验探究]
(一)确定废液中是否含有盐酸
（1）选择试剂：根据盐酸的化学性质，同学们选用了如图所示的五种物质，其中物质x是酸碱指示剂中的溶液。

（2）实验验证：某同学向废液中加入少量的镁粉，观察到确定废液中一定没有盐酸。
(二)确定废液中是否含有Na₂CO₃
某同学选用测出废液的pH=l0，确定废液中一定含有Na₂CO₃。
(三)处理废液，回收利用
欲从废液中得到纯净的NaCl，请完成如下实验方案设计。

方案	加入试剂	分离方法	方案评价
	适量Ca(NO₃)₂溶液	过滤、蒸发结晶	不可行，理由是
	过量的	蒸发结晶	可行

某学习小组在探究 $C O_{2}$ 与 $N a O H$ 溶液反应的实验中，先用铝制易拉罐收集满一罐 $C O_{2}$ 气体，然后迅速向其中加入一定量的 $N a O H$ 浓溶液，立即将易拉罐口封闭（不漏气），轻轻摇动易拉罐，发现易拉罐很快变瘪，但过一段时间后，易拉罐又重新鼓起来（反应过程中温度的变化忽略不计）。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓？
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是（用化学方程式表示），易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A，其成分极有可能是 $C O_{2}$ 或 $H_{2}$ 。
【查阅资料】① $N a_{2} C O_{3}$ 具有较强的热稳定性，只有在高温条件下才会分解；
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分，小组又进行如下实验，并记录了相应的实验现象：

实验步骤	实验现象	实验结论
①将易拉罐口打开，迅速用燃着的木条伸入罐口。	发出"噗"的一声，产生淡蓝色火焰，片刻后熄灭。	说明罐中重新生成的气体A是。
②取少量铝片于试管中，先加入适量的水，片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。	先加水，没有明显变化，后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。	说明铝是否与水直接反应（填 "是"或"否"），铝能够与溶液反应。
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中，加入过量的稀盐酸。	产生了无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。	说明原 $C O_{2}$ 气体被 $N a O H$ 溶液吸收

【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是 $C O_{2}$ 被 $N a O H$ 溶液吸收，②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与 $N a O H$ 溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识：。
【拓展延伸】 $A l$ 与 $N a O H$ 溶液反应产生了气体的同时还生成另一种书写形式类似于 $K M n O_{4}$ 的盐，请完成下列反应化学方程式： $2 A l + 2 N a O H + 2 H_{2} O = 2$ $+ 3 A$ 。当然，本实验只是初步探究，还有进一步探究的价值，有待我们在以后的学习中去深究。