【推荐1】逻辑推理是化学学习常用的思维方法。某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究：
（1）提出问题：什么物质是该反应催化剂？
（2）设猜想与假设：下面是组内两位同学所作的猜想，请你完成小华的猜想。
【假设一】小芳同学：铁钉表面的氧化铁是H₂O₂溶液分解反应的催化剂。
【假设二】小华同学：铁钉里的铁是H₂O₂溶液分解反应的催化剂。
（3）实验与结论：

实验操作	实验现象	实验结论
实验I：把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。	带火星木条复燃	假设一成立
实验Ⅱ：取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中，加入铁粉，并用一根带火星的小木条置于试管口，观察现象。	无现象	假设二_____（填“成立”或“不成立”）

（4）讨论交流：同学们讨论后认为，小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是_____。
（5）请设计实验证明氧化铁是催化剂的方法（写出实验步骤、实验现象及结论）_____。

【推荐3】催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。
探究一：验证MnO₂在过氧化氢分解前后的质量没有改变。
某同学用电子天平称取1.0gMnO₂于试管中，加入适量过氧化氢溶液，写出发生反应的化学方程式_____________。反应结束后，过滤、洗涤、称量，发现所得固体质量大于1.0g，其可能原因是____________。小强针对上述原因提出烘干后再称量的方案，结果得到了准确的实验结果。
探究二：温度对过氧化氢反应速率的影响。
某同学用如图所示装置进行实验，发现加热后产生气泡速率明显加快，但用带火星的木条检验产生的氧气时，木条很难复燃，其可能原因是____________。

经实验测定，受热液体的温度与得到氧气的体积分数之间存在一定关系（如图所示）。若能使带火星木条复燃所需氧气的体积分数最低为49%（只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响），现欲使带火星的木条复燃，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在_________ ℃以下。

探究三：红砖粉是否也能作过氧化氢分解的催化剂？效果怎样？
小雨以收集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）。

编号	过氧化氢	其他物质	待测数据
实验1	20mL 5% 过氧化氢溶液	无
实验2	20mL 5% 过氧化氢溶液	1g红砖粉
实验3	20mL 5% 过氧化氢溶液	1g二氧化锰

（1）上表中的“待测数据”是_____________。
（2）如图可用于此实验收集O₂的装置是_________（填字母）。一开始导管排出的气体是否收集？其理由是____________。

（3）通过实验1与实验____________的待测数据对比，可说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率。
（4）如需证明红砖粉可作过氧化氢分解的催化剂，还需通过实验证明_______。

【推荐1】（1）某化学研究性学习小组为探究口罩里熔喷布的元素组成，设计并完成了以下实验：
实验一：制取氧气
可选用的装置及部分药品如图：

若利用过氧化氢溶液制取 O₂，反应的化学方程式为____________，为能控制产生氧气的速率并收集干燥的 O₂，装置连接顺序是：____________（填装置序号），其中 O₂应从装置 E 的____________（填“a”或“b”）端通入；若用右下图装置收集氧气，验满的方法是____________。

实验二：探究熔喷布的元素组成
【提出问题】熔喷布由哪些元素组成？
【查阅资料】熔喷布易燃，可能由 C、H、O 元素中的一种或几种组成。

【实验探究】连接装置如图一，检查装置的气密性，将一定质量的熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间 O₂，再点燃酒精灯，提供充足氧气，使样品完全燃烧后，熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气，观察实验现象。
①装置 B 中白色固体变蓝色，证明燃烧产物中有__________生成。
②装置 D 质量增加说明燃烧产物中有 CO₂，写出装置 D 中发生反应的化学方程式__________。
③根据①、②可判断：熔喷布中一定含有的元素是__________（填元素符号）。是否含有其他元素还需要进一步的分析判断。
【交流与讨论】改进装置：为使实验结果更准确，可以在图一实验装置之后连接图二中的 E装置，目的是__________。
（2）金属的用途很广，我们应该节约和保护金属资源，请用所学化学知识回答下列问题：
①将 X、Z、Y 三种金属片分别放入稀硫酸中，Y、Z 表面有气泡产生，X 没有明显现象，再把 Y、Z 分别放入 FeSO₄ 溶液中，发现放入 Y 的 FeSO₄溶液逐渐变成无色，而放入 Z 的 FeSO₄溶液和 Z 表面都没有明显现象。根据上述实验判断，X、Y、Z 三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________。
②将一定质量的锌粉加入到 Al(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、AgNO₃的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。
I、若滤液为无色，则滤渣中一定__________；（填化学式）
II、若向滤液中加入稀盐酸有白色沉淀生成，则原滤液中一定含有的金属阳离子有__________（填离子符号）

【推荐2】生活中，84消毒液、H₂O₂溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学符号为NaClO)。
(1)【实验1】取少量84消毒液于试管中滴加H₂O₂溶液，发现有大量气泡产生；然后_____(填写实验操作和现象)，证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与H₂O₂溶液发生化学反应；
猜想二：作_____，类似分解H₂O₂溶液制氧气时MnO₂的作用。
(2)【实验2】
①按如图所示组装实验装置。

②向锥形瓶中加入30mL84消毒液，注射器中吸入25mLH₂O₂溶液。
③将注射器中的H₂O₂溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H₂O₂溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
收集气体的总体积/mL	140	280	365	x	375

表中的数据x=_____。
分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是_____。
(3)【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H₂O₂溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是_____。
A不同的消毒剂可随意混合使用
B使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾
C84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存

【推荐3】课本“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】

实验步骤	实验现象
Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。	A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
Ⅱ．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，如此反复多次试验，观察现象。	试管中均产生气泡，带火星木条均复燃
Ⅲ．将实验Ⅱ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ag。
Ⅳ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。

【实验结论】
（1）A中产生的气体是 _____________ 。
（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 ___________ 和 ____________ 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
（3）写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式 __________________________ 。
【实验评价】
(1)实验设计Ⅳ的目的是 __________________________________________ 。
(2)若实验Ⅳ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 _______ 。
【实验拓展】
（1）查阅资料得知：CuO、CuSO₄、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 ______________ （填序号）。
A．MnO₂只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率
D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
（2）实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO₂催化H₂O₂溶液分解实验装置的创新设计”，实验过程如下：
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H₂O₂加入干燥管的球泡内，再用药匙取0．2gMnO₂粉末，加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察到带火星的棒香立即复燃。

对该创新实验的评价，你认为不合理的是 _________ （填序号）。
A．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B．实验使用的药品用量太大
C．反应速度太慢，耽误时间
D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强

【推荐1】等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在相同时间t内产生气体体积v的数据，根据数据绘制得到图1。
   
图1

组别	盐酸的溶质质量分数%	温度/℃
①	7	30
②	10	50
③	7	20
④	10	30

（1）请写出铁粉与稀盐酸反应的化学方程式：__________。
（2）通过实验①③对比，得出的结论是_________；要比较盐酸的溶质质量分数对反应快慢的影响，应选择的实验组别是________。
（3）实验中铁粉与盐酸反应产生气体的速率为“先加快后变慢”，其原因是_______。
【进一步探究】图甲、图乙为利用数字化仪器测得的室温下足量的三种金属片分别与20mL10%的稀盐酸反应产生氢气的量（产生氢气的量由气体压强表示，在等温条件下，产生氢气的体积与装置内压强成正比）。
   
①实验中你认为还要控制的变量是__________。
②根据图乙，你得出的反应物的量与生成的气体体积的关系是________。
【拓展提高】图2为测得的室温下足量的镁片与20mL10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间的关系曲线，发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请分析可能的原因（至少答两点）：①______________②____________。

【推荐3】某中学化学兴趣小组按照课本实验方法（如图甲），做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现。他们决定对这个实验进行探究和改进。请写出木炭还原氧化铜的方程式：___________。
【提出问题】暗红色的固体是什么？如何选择合适的条件，使这个实验的现象更明显？
【查阅资料】铜有＋1和＋2两种化合价，通常情况下，氧的化合价为－2。

【进行猜想】同学们认为这种暗红色固体可能是一种氧化物，并猜测它的化学式为___________。
【交流讨论】同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，以及反应装置，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况。
小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验。你认为这样建议的原理是___________。
小周建议用图乙装置替代甲装置。与甲相比较，乙装置中将试管直立放置的作用是___________。
【实验过程】同学们决定按改进后的方案进行实验，往试管中加入已干燥的药品并开始加热，当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时，___________（填“能”或“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应。不久，即可看到试管底部变红热，停止加热后，仍能看到红热现象，并沿试管底部自下而上蔓延，这个现象说明该反应是___________（填“吸”或“放”）热反应。
【拓展延伸】兴趣小组同学在实验过程中发现在木炭和氧化铜的混合物中加入一定量的某种添加剂后，此实验只利用酒精灯加热也能快速完成，他们利用同样的酒精灯做了如下实验：

1	2	3	4	5	6
木炭0.3g，氧化铜3.4g	木炭0.3g，氧化铜3.4g	木炭0.3g，氧化铜3.4g	木炭0.25g，氧化铜3.4g	木炭0.3g，氧化铜3.4g	木炭0.3g，氧化铜3.4g
不加添加剂	0.1gCaCl2	0.1gKCl	0.1gMgCl2	0.1gK2SO4	0.1gNa2CO3
加热时间长，几乎没有红色物质析出	加热约1分钟后，剧烈反应，产物红亮美观，有金色铜粒生成	加热约2分钟后，剧烈反应，产物红色，有金色铜粒生成	加热约1分钟后，剧烈反应，产物红亮美观	加热时间长，产生红色物质不明显	加热时间长，产生红色物质不明显

（1）请你推测主要是哪一种离子对木炭和氧化铜的反应有促进作用？___________，说出你的判断理由___________。
（2）除了上述离子对木炭和氧化铜反应的促进作用以外，产生金色铜粒的还需要什么条件？ ___________。

【推荐1】小明利用硫酸铜进行趣味实验，将浸泡了蓝色硫酸铜溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃
观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，在燃烧后的灰烬中出现红色固体，他很好奇，进行了相关探究，请你参与并填写有关空白．
提出问题：
红色固体是什么物质？它是如何产生的？
查阅资料：
（1）温度达200℃时，CuSO₄开始分解生成CuO和另一种氧化物；此反应前后各元素化合价保持不变．
（2）温度超过1000℃，CuO才分解生成氧化亚铜(Cu₂O)；Cu₂O呈红色
作出猜想：
红色固体①可能是Cu；②也可能是Cu₂O：③还可能是    1    的混合物．
实验探究：
(1)取红色固体观察，呈亮红色；
(2)取少量红色固体于试管中，加入稀硫酸，固体不溶解，溶液仍为无色
分析推理：
(1)小明请教老师后得知，如有Cu₂O存在，加入稀硫酸会发生如下反应：Cu₂O+H₂SO₄═CuSO₄+Cu+H₂O结合实验探究的现象，确定亮红色固体为    2    ，同时也说明滤纸燃烧时的温度低于    3    ℃．
(2)滤纸主要是由碳、氢、氧三种元素组成的，经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的CuO发生反应，生成亮红色固体和二氧化碳．
交流讨论：
(1)用酒精灯点燃没有硫酸铜溶液的滤纸，刚开始不能燃烧，是因为    4    ．
(2)此实验中，CuSO₄受热分解生成CuO和    5    (填化学式)．

【推荐2】空气中氧气含量测定的再认识．
Ⅰ．【实验回顾】如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．

（1）写出红磷燃烧的化学方程式________________，现象是_________．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大．
Ⅱ．【实验改进】
根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈．测得实验数据如表

测量项目	实验前	实验后
	烧杯中水的体积	烧杯中剩余水的体积	集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

【交流表达】
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）₂]，写出该反应的化学方程式_________．
（2）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是_____（计算结果精确到0.1%）．
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是___________；（写一条）
III．四硫化钠（Na₂S₄）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na₂S₄+O₂+2H₂O═8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na₂S₄受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢．
②硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应．
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳．
【实验过程】
①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中，加入（如图①所示，夹持装置已略去），制得Na₂S₄，反应为：4Na₂CO₃+12S+X2Na₂S₄+2Na₂S₂O₃+4CO₂，X的化学式为___________；

②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡．测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h₁（如图②所示）；
③将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，观察到_________，塞紧橡胶塞．将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离h₂，记录数据h₂．理论上h₂：h₁=___________；
④【反思与评价】实验过程①中要塞氢氧化钠溶液的棉花的原因是___________；若实验过程②中，冷却取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，测定结果_________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是：_______________．

【推荐3】实验小组以鸡蛋壳(主要成分CaCO₃，在水中能溶解出微量的Ca²⁺，其他成分对实验影响忽略不计)为牙齿的替代物，模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理。
【查阅资料】①含氟牙膏保护牙齿的原因：含氟牙膏中的氟化钠(NaF)能与牙齿表面溶解的微量Ca²⁺反应，生成更难溶于酸的物质。
②常温下，酚酞溶液遇pH<8.2的碱性溶液不变色，足量CO₂与氢氧化钠溶液反应后，溶液pH<8.2。
【进行实验】实验小组用2种不同的方法进行实验。

实验一：如图1连接仪器，进行实验(注射器中药品全部缓慢注入锥形瓶中)。

	实验组	对照组
锥形瓶中的物质	0.5g用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳	0.5g未用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳
注射器中的物	20mL3.5%的盐酸	____m_____ (填入合适的药品)
试管中的物质	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液
试管中溶液褪色时间(s)	t1	t2

实验二：如图2连接仪器，锥形瓶和注射器中的物质均与实验一相同。进行实验，测量压强随时间的变化如图3所示。
【解释与结论】
(1)装入药品前，检查装置a的气密性：用止水夹夹住右侧橡皮管，________，说明装置气密性良好。
(2)实验一中：
①鸡蛋壳中主要成分与盐酸反应的化学方程式为_______。
②m处应填写的是___________。
(3)实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用，其理由是____。由此推断出实验一中，t₁_t₂(填“>”、“<”或“=”)。
(4)图3中“a-b”段压强增大的主要原因是________。
【反思与评价】
(5)根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理，你认为碳酸钙____(填“能”或“不能”)用于制作含氟牙膏的摩擦剂，理由是_______。