某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分-优题课

在学习二氧化碳性质时，小舟进行如图探究：

【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的　　（填字母）作为发生装置。

【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是　　。

小丽和小科在做“金属与酸反应”的实验时，他们分别将镁条投入盛有稀盐酸的试管中，小丽加入少量镁条，而小科加入了足量镁条。一段时间后，小科的试管底部“意外”地出现了灰白色固体。为探究该固体是什么物质，他们开展了如下探究：

【提出问题】足量镁和稀盐酸反应生成的灰白色固体是什么？

【查阅资料】氢氧化镁和碱式氯化镁[ $Mg (OH) Cl$ ]都难溶于水，但都能与稀硝酸反应，后者能生成 $Mg （ N O_{3} ）_{2}$ 和 $HCl$ 。

【建立假设】假设1：未溶解完的氯化镁；假设2：氢氧化镁；假设3：碱式氯化镁；……

【进行实验】将灰白色固体过滤、充分洗涤后进行如下实验：

序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取灰白色固体于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡	固体不溶解	假设1
实验二	取灰白色固体于试管中，加入足量稀硝酸，充分振荡	固体溶解	假设2不成立
实验二	往上述溶液中滴加硝酸银溶液		假设2不成立

【评价交流】小丽认为该灰白色固体一定是碱式氯化镁。小科认为上述探究还不足以说明该固体就是碱式氯化镁，其理由是　　。

【继续探究】……

某校科学研究小组同学开展“二氧化碳的制取与性质”的实验探究。

【实验原理】 $CaC O_{3} + 2 HCl ═ CaC l_{2} + H_{2} O + C O_{2} ↑$

【发生装置】

（1）结合实验原理，图1中发生装置可用于实验室制取 $C O_{2}$ 气体的是：　　（填字母）

【实验探究】

探究Ⅰ.影响因素探究

在制取 $C O_{2}$ 气体时，为了探究影响反应快慢的因素，小组同学进行了四组实验，如表所示

实验组别	甲	乙	丙	丁
大理石的质量/g、颗粒大小	m块状	m块状	m粉末状	m粉末状
盐酸的体积/mL、浓度	V稀盐酸	V浓盐酸	V稀盐酸	V浓盐酸

（2）若探究盐酸的浓度对上述反应的影响，可选择实验甲与　　（选填实验组别）进行对照。

探究Ⅱ.性质探究

做 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 溶液发生反应的验证实验时，同学们将 $NaOH$ 溶液加入到充满 $C O_{2}$ 气体且质地较软的塑料瓶中，观察到塑料瓶变扁，由此得到 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 发生反应的结论。但有同学认为上述现象产生的原因还可能是 $C O_{2}$ 气体溶于水导致气压减小。

为回答该同学的质疑，小科进行了如下实验：在两个250mL的烧瓶中分别充满 $C O_{2}$ 气体，通过注射器同时向两个烧瓶中分别注入同体积的水和 $NaOH$ 溶液，最后得到烧瓶内压强与时间的关系曲线（如图2所示）。由此，小科得出 $C O_{2}$ 气体溶于水会导致塑料瓶变扁，同时 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 也发生了化学反应的结论。

（3）结合图2中A、B曲线变化特点，写出能证明 $C O_{2}$ 与 $NaOH$ 发生了化学反应的证据　　。

【拓展提高】

小组同学完成某石灰石样品中 $CaC O_{3}$ 的质量分数测定，其方法是：将样品与一定量的稀盐酸反应，测定反应后生成的 $C O_{2}$ 质量，再根据 $C O_{2}$ 的质量求出样品中 $CaC O_{3}$ 的质量分数。

小组同学在实验室中组装了相应的实验装置（如图3）。小科利用该实验装置按如下步骤进行实验：

①先通一段时间的空气

②称量D装置的质量为 $m_{1}$

③打开分液漏斗的活塞，将稀盐酸全部加入锥形瓶，待充分反应后，关闭活塞

④再次通空气一段时间

⑤再次称量D装置的质量为 $m_{2}$

（4）有同学指出实验步骤③操作明显不合理，你认为该同学的理由是　　。

同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。实验结束后，将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中，发现烧杯底部有白色沉淀，上层清液呈红色。

【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质（除指示剂外）？

【分析讨论】小组讨论后认为，确定反应后物质成分的思维路径：①考虑反应物用量的不同；②抓住化学反应的本质，即微粒的重组。

某小组同学分析过程笔记如下：

【初步结论】

（1）通过分析确定：烧杯D上层清液中肯定不含 $H^{+}$ ，肯定含有 $N a^{+}$ 、 $C l^{-}$ 。判断一定含有 $N a^{+}$ 、 $C l^{-}$ 。的依据是　；

【实验探究】

小组按如下方案进行实验探究

实验	实验内容	实验现象	实验结论
Ⅰ	取少量上层清液于试管中，加入过量碳酸钠溶液，静置	无沉淀，溶液呈红色	肯定没有 $C a^{2 +}$
Ⅱ	取少量上层清液于试管中，加入过量“？”溶液，静置	有白色沉淀，溶液呈红色	肯定有 $O H^{-}$ 、 $C O_{3}^{2 -}$

（2）根据实验Ⅰ可以初步推断：上层清液中溶质（除指示剂外）所有可能的组成　　（用化学式表示）；

（3）实验Ⅱ中应加入过量的　　溶液。

【实验结论】烧杯D中上层清液的溶质有指示剂、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠。

有一包白色粉末，可能由 $NaCl$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 、 $CuS O_{4}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $CaC O_{3}$ 中的一种或几种组成，为确定其成分，某化学兴趣小组进行如下实验探究，请你参与探究并回答相关问题。

【提出问题】该白色粉末的成分是什么？

【查阅资料】

（1）部分物质在水中的溶解性表（室温）：

物质	$AgN O_{3}$	$AgCl$	$A g_{2} S O_{4}$	$A g_{2} C O_{3}$
溶解性	溶	不溶	微溶	不溶

（2） $AgOH$ 不稳定，在溶液中分解生成难溶于水的物质。

【实验探究】

实验步骤	实验现象及结果	实验结论
①取该白色粉末样品于烧杯，加足量水溶解。	样品全部溶解，得到无色溶液A	白色粉末中不含
②取少量无色溶液A于试管，加入过量 $BaC l_{2}$ 溶液，充分反应后过滤。	得到无色溶液B和白色沉淀C	白色粉末中含有
③向白色沉淀C中加入过量稀盐酸。	沉淀部分溶解，并有气泡冒出	白色粉末中含有
④在无色溶液B中滴加几滴 $AgN O_{3}$ 溶液。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $NaCl$

【交流与解释】

（1）白色沉淀C中加入过量的稀盐酸，产生气泡的反应方程式为　　。

（2）在老师的指导下，通过讨论，同学们认识到由上述实验探究尚不能得出白色粉末中含有 $NaCl$ ，理由是　　。

为了进一步确定白色粉末中是否含有 $NaCl$ ，继续进行如下探究。

【继续探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
⑤另取少量无色溶液A于试管中，加入过量的　　溶液，振荡，静置。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $NaCl$
⑥取实验⑤所得上层清液于试管，加入 $AgN O_{3}$ 溶液。	产生白色沉淀	白色粉末中含有 $NaCl$

通过上述实验探究，确定了该白色粉末的成分。

【拓展与反思】在混合溶液中，检验某种离子时，需排除离子间的相互干扰。