化学教材寻找新的催化剂研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。-优题课

某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的 $N a H C O_{3}$ 饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深．
（一）溶液红色加深，则反应后溶液的碱性（填"增强"、"不变"或"减弱"）．
（二）为确定气体和固体的成分，该同学进行了如下的探究．
（1）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象．则该气体为（写化学式）．
（2）对白色固体做出如下猜测并进行实验：
【猜测】
查阅资料1： $M g {(H C O_{3})}_{2}$ 能溶于水．
①白色固体可能是 $M g C O_{3}$ ；
②白色固体可能是；
③白色固体可能是 $M g C O_{3}$ 和 $M g {(O H)}_{2}$ ．
【实验】
①取洗净后的白色固体，加入足量的溶液，观察到，则白色固体一定含有 $M g C O_{3}$ ．
查阅资料2： $M g C O_{3}$ 和 $M g {(O H)}_{2}$ 加热易分解，分别生成两种氧化物．
②为进一步确定白色固体的组成，该同学进行了定量实验：
称取干燥的白色固体22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有，再通过碱石灰，碱石灰增重8.8g，则固体中各成分的质量比为．

合金在生活中应用十分广泛．已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种．小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时，误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中，他惊奇的发现有无色气体放出，注射器活塞向右移动．

【提出问题】难道 $N a O H$ 溶液也能与某些金属发生化学反应吗？
【查阅资料】
（1）铝能与氢氧化钠溶液反应，铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应．
（2）铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为： $2 A I + 2 N a O H + 2 H_{2} O ═ 2 N a A I O_{2} + 3 H_{2} ↑ （ N a A l O_{2} ）$ 溶于水，溶液现无色）
【进行猜想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁．
猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有．
猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜．
【实验探究】下列实验（见表1）仅供选用的试剂：20%的硫酸溶液、30%的 $N a O H$ 溶液．
表1实验记录

实验步骤	实验现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的，充分反应后过滤，滤渣备用	粉末部分溶解，并有无色气体放出	合金中一定含有
②取步骤①所得滤渣，加过量，充分反应	滤渣部分溶解，并有无色气体放出，溶液呈浅绿色	合金中一定含有

【得出结论】猜想3成立．
【反思】
1．一般来说，活泼金属能与稀硫酸等算反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质．铝与稀硫酸发生化学反应的基本类型是反应．
2．上述实验中用到的稀硫酸由浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的方法是：把，并不断搅拌．
3．若小明向合金粉末中加入的是足量的稀硫酸，则最终剩余的固体成分是．
【拓展与分析】请你设计一个实验方案，比较铝、铁、铜的金属活动性强弱．

牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂.某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究.
【实验原理】测定 $C$ 装置中生成的 $B a C O_{3}$ 沉淀的质量,通过计算确定牙膏中 $C a C O_{3}$ 的质量分数.
【查阅资料】 $C O_{2} + B a {(O H)}_{2} = B a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ ,牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生.
【实验装置】

根据探究过程回答下列问题:
（1）装置 $B$ 中发生反应的化学方程式;

（2）实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用有:①搅拌 $B$ 、 $C$ 中的反应物,使其充分反应;②.

（3）从 $C$ 中过滤出 $B a C O_{3}$ 沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、和玻璃棒;

（4）实验中准确称取三份牙膏样品,每份 $4.0 g$ ,进行三次测定,测得生成 $B a C O_{3}$ 的平均质量为 $1.97 g$ .则样品中 $C a C O_{3}$ 的质量分数为.

（5）若没有 $A$ 装置,直接通入空气,则测得 $C a C O_{3}$ 的质量分数(填"偏大"、"偏小"或"不变").

碳酸氢钠（ $N a H C O_{3}$ ）俗称"小苏打"，在生活中用途广泛．某化学实验小组的同学对碳酸氢钠的性质进行探究．
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性
用试管取适量碳酸氢钠溶液，滴加酚酞试液，振荡，溶液变浅红色．结论：．
【探究实验2】能与酸反应
取适量碳酸氢钠加入试管中，滴加稀盐酸，再把燃着的木条迅速伸入试管，木条熄灭，碳酸氢钠和盐酸的化学反应方程式：．
【探究实验3】能与碱反应
查阅资料： $N a H C O_{3} + N a O H = N a_{2} C O_{3} + H_{2} O$ ；氢氧化钙微溶于水．用试管取适量碳酸氢钠溶液，滴加氢氧化钠溶液，无明显现象．（提示：可以选择 $C a C l_{2}$ 溶液做试剂，通过证明有 $N a_{2} C O_{3}$ 生成，从而证明二者发生了反应）如图，两位同学分别进行了甲、乙两个实验．回答下列问题：

比较甲、乙两个实验的目的性区别是；
有同学提出两个实验都不足以证明有 $N a_{2} C O_{3}$ 生成，其理由；要证明有 $N a_{2} C O_{3}$ 生成，还需要进行的操作是．

一男孩在排污井盖上燃放鞭炮，点燃了排污井内的气体，井盖被炸飞，男孩被井盖击伤．
【提出问题】排污井内气体的主要成分是什么？
【查阅资料】排污井内的有机物在一定的条件下发酵产生了气体，其成分可能含有 $C O$ 、 $C O_{2}$ 、 $C H_{4}$ 等．
【提出猜想】某兴趣小组同学对排污井内气体含有上述气体中最少2种成分的猜想如下：
猜想Ⅰ：有 $C O_{2}$ 、 $C H_{4}$ 猜想Ⅱ：有 $C O$ 、 $C H_{4}$
猜想Ⅲ：有 $C O$ 、 $C O_{2}$ 猜想Ⅳ：有 $C O$ 、 $C O_{2}$ 、 $C H_{4}$
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并经行探究．

【问题讨论】
（1）装置A出现浑浊，证明猜想不正确．
（2）小明通过装置C处的现象，证明猜想Ⅲ不成立．小芳对此提出了疑义，小芳认为要在位置，再增加一个上图中（填序号）装置，才能证明猜想Ⅲ不成立．
（3）为了进一步确认气体中是否含有一氧化碳，小明将装置C处气体完全燃烧后的产物依次通过装置D、E，经实验测定装置D增重1.8g，装置E增重2.2g，由此证明猜想成立．
（4）小明认为要证明排污井内气体是否含有 $C O$ ，可以不用装置B，小芳则认为需要使用装置B，你认为装置B的作用是．

实验步骤	实验现象
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入a g氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条，观察现象。	A试管中产生大量气泡，带火星木条复燃，B试管中的现象
②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内，如此反复多次实验，观察现象。	试管中均产生大量气泡，带火星木条均复燃
③将实验②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a g。
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入a g氧化铁粉末，向D试管中加入a g二氧化锰粉末，观察现象。