2017年5月，我国在南海海域成功开采可燃冰。可燃冰外观像冰，主要成份是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成），可表示为 CH4•nH2O，在开采过程中，若甲烷泄漏会导致严重的温室效应。
某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：
[提出问题]甲烷燃烧后生成哪些物质？
[查阅资料]①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；
②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；
③CO与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。
[猜想与假设]猜想一：CO2、H2O． 猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O
[实验探究]将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过C﹣G装置（部分夹持、固定装置省略）进行验证：
（1）装置A、B中标有数字的仪器名称 ① ，② 。
若选用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选用的发生装置是 ；该反应的化学方程式为 ；
（2）实验过程中观察到C中白色粉末变为蓝色，D、G中澄清石灰水变浑浊，F中红色粉末变成黑色，由此推断猜想 成立。
（3）实验过程中D装置的作用是 ；该反应的化学方程式是 。
（4）实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是 。
（5）实验过程中C、D装置的顺序不能颠倒，原因是 。
[反思与交流]日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止 中毒。
MgSO4•7H2O是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为SiO2和MgCO3，还含有少量FeCO3）为原料制备MgSO4•7H2O的主要流程如图：
已知：SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题：
（1）“操作a”的名称是 。
（2）“废渣Y”中含有少量的 FeOOH，其中铁元素的化合价是 。
（3）MgCO3溶于稀硫酸的化学方程式为 。
（4）“溶液A”中加入H2O2溶液会生成Fe2（SO4）3，该反应的化学方程式为 。
（5）选用MgO调节pH使Fe3+转化为沉淀，而不选用NaOH的原因是 。
海水中含有丰富的自然资源，一般是先将海水淡化获得淡水，再通过一系列工艺流程从剩余的浓海水中提取其他产品，从浓海水制取镁的主要反应过程如图所示。
请回答下列问题
（1）用浓海水可以制得粗盐，方法是 。
（2）电解熔融氯化镁的化学方程式为 。
（3）溶解1.16吨氢氧化镁至少需要质量分数为10%的稀盐酸多少吨？请写出计算过程。
为探究CO2与NaOH溶液发生的反应，某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
【查阅资料】
Ⅰ.20℃时，几种物质在水中的溶解度见下表：
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物质 |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
Ca（OH）2 |
Ba（OH）2 |
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溶解度/g |
21.5 |
9.6 |
0.165 |
3.89 |
Ⅱ．本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【实验探究】
（1）实验一：小雨取一充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小雨另取一相同的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液X，此时观察到的现象是 ，实验中，小雨采用两只矿泉水瓶做对比实验的目的是 。
（2）实验二：为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小亮取实验一所得溶液X少许，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为 ，实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是 。
（3）实验三：小华取实验一所得溶液X少许，向其中加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入1滴酚酞试液，发现溶液呈 色，证明溶液X中有NaOH剩余。实验中，小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液，理由是 。
（4）实验四：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图1、图2所示。
图1中，BC段发生反应的化学方程式为 。
图2中，DE段温度变化的原因是 。
【反思感悟】
（5）实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及 转化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。
探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应，研究小组进行如下两个实验：
（1）[实验1]同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率：碳酸氢钠 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
[实验2]分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中，边滴边振荡。
现象为：
①试管甲中的溶液开始时显浅红色，逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡，浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色，滴入稀盐酸没有气泡产生，溶液颜色逐渐变为浅红色后，继续滴加稀盐酸有大量气泡产生，浅红色逐渐消失。
（2）[反思1]在[实验2]碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，为何刚开始没有大量气泡产生？研究小组查阅资料，绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸，依次发生反应的化学方程式为 、 。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性：碳酸氢钠 碳酸钠（选填“＞”，“＜”，“＝”）。
（3）[反思2]为何[实验1]中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大？
请你列式计算：[实验1]中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少（写出计算过程，结果保留到0.1g）？
（1）控制变量，设计对比试验是实验探究的重要方法。
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编号 |
实验内容（均在室温环境下进行） |
实验结论 |
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A |
B |
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① |
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同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况。 |
会影响过氧化氢的分解速率 |
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② |
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会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率 |
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同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢。 |
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（2）观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
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[实验1] |
[实验2] |
[实验3] |
查阅资料：4HNO 3 
O 2↑+4NO 2↑+2H 2O
C+4HNO 3（浓） CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O
①[实验1]中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是 。
②[实验2]中有红棕色气体产生，能否证明[实验2]中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 。
③[实验3]中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳（体积分数大于0.03%），能否证明[实验3]中木炭与浓硝酸发生了反应？请做出判断，并说明理由： 。
