10分）某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质，成分是什么?
【猜想假设】猜想一：全部是CaO； 猜想二：是CaO和Ca(OH)2的混合物；
猜想三：全部是Ca(OH)2； 猜想四：是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】
（1）取部分该干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含 。
（2）继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有 。
（3）为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下三种方案。另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层澄清溶液于3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：
| 实验方案 |
方案一 |
方案二 |
方案三 |
| 实验操作 |
 |
 |
 |
| 实验现象 |
澄清溶液变浑浊 |
溶液变 色 |
|
写出方案一中发生的化学反应方程式 。
【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想 成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注意 。
请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。
【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：
| 物质 |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
MgCO3 |
| 溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
微溶 |
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和，可能含有Ca(OH)2和。
【设计方案】
（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液，如果没有白色沉淀，说明水垢中无(填化学式)。
（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。
其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g，则水垢全部是CaCO3。
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质增加的质量；
④重复②和③的操作，直至D瓶内物质质量不变。
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示；
【评价】
①A瓶中的NaOH溶液起到作用。若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将（填“增大”、“不变”或“减小”）。
②一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时，若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知：水垢中一定含有（化学式），理由是。
③装置图中“？”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm。从坚固和美观的角度考虑，请你在由图中标出应在哪三点打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）。
以上实验（填“能够”或“不能”）检测出水垢中含有Mg(OH)2。
碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3，相对分子质量为222]加热完全分解后得到的黑色固体是什么呢？甲、乙、丙三位同学想通过实验探究，来确定该黑色固体的组成。
（1）提出问题：黑色固体是什么？
（2）猜想与假设： 黑色固体可能是：①；②可能是炭粉；③可能是炭粉和氧化铜的混合物。请你补充猜想①。作出这些猜想的依据是。
（3）实验方案： 他们称取了2.22g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解，冷却至室温，称得黑色固体产物的质量为1.6g。
（4）实验反思：① 甲同学经过思考后，认为可以排除猜想③，理由是（用化学方程式表示）。
② 乙同学根据质量守恒定律：化学反应前后，元素的种类和质量都不变。通过对得到的数据进行计算，排除了猜想②，他的理由是（通过计算式说明）。
(5)实验结论：结合甲、乙同学的探究和查阅资料，丙同学确认只有猜想①成立。
（6）实验拓展：丙同学想进一步探究该黑色固体的化学性质。他发现实验室有一瓶无色溶液，其标签严重破损（如图），
老师告诉他该瓶试剂是硫酸、硫酸钠或硫酸镁溶液中的一种。他通过查阅资料得知常温下这三种物质的溶解度如下表：
| 物 质 |
H2SO4 |
Na2SO4 |
MgSO4 |
| 常温下的溶解度∕g |
与水以任意比互溶 |
18.0 |
39.0 |
丙同学根据以上信息，分析此溶液一定不是溶液。为确定其成分，他取了少量黑色固体放入试管中，然后向其中滴加了一定量的该无色溶液后，发现黑色固体全部消失，溶液由无色变为蓝色。他确定该溶液为。其反应的化学方程式为。
（共12分）为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，请你与兴趣小组的同学完成以下探究。
【对固体猜想】
猜想I：全部是金属铜；猜想Ⅱ：除铜外，还含有氧化铜；
猜想Ⅲ：除铜外，还含有木炭；猜想Ⅳ：除铜外，还含有氧化铜、。
【进行实验】实验流程见下图：
【问题与讨论】
(1)步骤②包括溶解、两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、。
(2)C的化学式为，D的化学式为，由此推出固体B中含有
(写化学式)，步骤④发生反应的化学方程式为。
(3)结合(2)的结论推断：如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为，说明样品中含有，则证明猜想成立；如果溶液A无色，则证明猜想成立。
一瓶无色液体A，含有NaCl、NaOH和Na2CO3中的两种；一包白色粉末B，含有CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的两种。化学小组的同学为了探究A和B的成分，设计了如下图所示的实验方案，请根据图示过程回答问题。
(1)固体C难溶于水，是一种常见的补钙产品，则固体C是，与盐酸反应的化学方程式为。
(2)液体A中一定含有的一种溶质为，白色粉末B中一定含有的一种物质为。试写出滤液1与液体A之间发生反应的化学方程式为。
(3)小组同学们分析发现：假设溶液A滴加适量，若滤液2中只含有一种溶质，则原无色溶液A中含有的另外一种溶质是；若滤液2中含有两种溶质，则原无色溶液A中含有的另外一种溶质是。
现欲探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有Mg(OH)2、FeCl3、NH4Cl、 (NH4)2SO4四种物质中的两种或多种。按图所示进行实验，出现的现象如图所示（设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应）。
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白：
（1）产生的气体B的化学式为。
（2）混合物A中，一定不存在的物质是原因是
（3）溶液F中含有的阳离子是（写离子符号）。
（4）写出实验过程④中发生化学反应的方程式。