(14分)实验题：某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：

（一）   制备氧化铜

（1）称取5.0gCuSO₄·5H₂O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。

B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。

你认为那一个步骤更好，说明理由：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（二）   证明氧化铜起催化剂作用

设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。

       请回答下列问题：

（1）氧化铜作催化剂的理论依据是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步：＿＿＿＿＿＿（填步骤序号）；该步骤应该做何改进？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是＿＿＿＿＿＿。

（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。

这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是＿＿接＿＿接＿＿接＿＿接＿＿接＿＿。

(共14分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是____________。
（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺之外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用       （选填序号）。
A．KSCN溶液和氯水    B．铁粉和KSCN溶液      C．浓氨水       D．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO₂+Br₂+2H₂O===2HBr+H₂SO₄反应，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为        。
[探究二]
根据上述实验中SO₂体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q₁和Q₂两种气体，其中Q­₁气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L^－1。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略，假设有关气体完全反应）。

（3）装置B中试剂的作用是                        
（4）分析Y气体中的Q₂气体是如何生成的                          （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q₂的存在，需在装置中添加洗气瓶M于              （选填序号）。
A．A之前             B．A－B间            C．B－C间                D．C－D间
（6）如果气体Y中含有Q₁，预计实验现象应是                      

(14分)影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。

图1                           图2

⑴取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H₂的量与反应时间的关系曲线如图2所示。

①请在图3 的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。

图3

②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：___________________________________________________________

__________________________________________________________________________。

（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H⁺浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：

①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：

原因Ⅰ：Cl^－对反应具有促进作用，而SO2－ 4对反应没有影响；

原因Ⅱ：Cl^－对反应没有影响，而SO2－ 4对反应具有阻碍作用；

原因Ⅲ：­­­­­­­­­­­­­____________________________________________________；

原因Ⅳ：Cl^－、SO2－ 4均对反应具有促进作用，但Cl^－影响更大；

原因Ⅴ：________________________________________________________。

②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H⁺)相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：

a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体 ，观察反应速率是否变化；

b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固体，观察反应速率是否变化。

若观察到实验a中_________________________，实验b中________________________，则说明原因Ⅰ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl^－对反应具有加速作用。

( 14分)为了探究浓度对硫酸氧化性的影响，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]称取无锈铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
（1）甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，请选择下列试剂，设计简单的实验方案（简述操作过程、现象和结论）                              
                                                           。
供选用试剂：a.KSCN溶液和氯水     b.铁粉和KSCN溶液   
c.浓氨水         d.酸性KMnO₄溶液
（2）乙同学为了测定气体Y中SO₂的含量，设计如下三种方案：
方案I.取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL c mol·L^-1酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL（标准状况），溶液恰好完全褪色。
方案III，取VL（标准状况）气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是                    ，理由是                                                   。
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO₂的体积分数
（用含未知数的代数式表示）                                             。
[探究二]分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和CO₂气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持装置已省略）。

（3）装置A中试剂的作用是                                                              。
（4）简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象：                                                                                   。
（5）有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气，你认为是否可靠？                          （填“可靠”或“不可靠”），简述理由：                   
                                                                                   。

(14分)某探究小组的同学设计实验探究铁与水蒸气的反应，并探究反应后生成物的一系列性质。

（1）右图为铁与水蒸气反应的实验装置，实验前应先进行的操作是________________

________________                            __。

（2）图I为产生水蒸气的装置，图II为铁与水蒸气反应的装置，写出硬质玻璃管B内所发生反应的化学方程式______     ________________________________。

（3）为了验证硬质玻璃管B中反应后的气体产物是H₂，还需从下图中选择必要的仪器和药品，设计出一套装置，其连接顺序为：a连_______，_______连_______，_______连________。（填下列装置的接口字母）

（4）反应后，将图II装置中硬质玻璃管B内的全部固体置于试管中，加入60mL1mol/L的稀盐酸，固体恰好完全溶解，再滴加KSCN溶液，发现溶液不显血红色，写出此过程中所有可能发生反应的离子方程式__________         __、_________________________、________________________。反应前硬质玻璃管B中加入Fe粉的质量为__________g.