题目内容
某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动。（1）该反应的化学方程式为________________________________。
（2）反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：
①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③_______________。
（3）小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况_____（填序号）是不可能的。
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：
| 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| | | 情况①正确 |
在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务。
（1）Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH（2）氢氧化钠（或NaOH）（3）② 取少量溶液于试管中，加入少量Na2CO3溶液（或通入CO2）；产生白色沉淀
解析试题分析：（1）澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；根据反应的情况知（2）反应后溶液中的溶质有以下三种情况①氢氧化钠和氢氧化钙；②氢氧化钠和碳酸钠；③完全反应时只有氢氧化钠；（3）小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况②是不可能的，因为碳酸钠能和盐酸反应有气泡产生；为了进一步确定溶液的成分，根据结论选择所加试剂具体操作为取少量溶液于试管中，加入少量Na2CO3溶液（或通入CO2）；现象为产生白色沉淀
考点：物质成分的探究
某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好）。一段时间后，进行观察。请你一起参加分析，并完成后续实验设计。
【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
【提出问题】导管中液面为何升高？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】小组同学根据已学习过的知识分析得知，液面上升的原因是 。
【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe3O4、③FeCl3、④C四种物质。
【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是 。
（2）小强同学认为一定含有碳，该结论可得到小组同学的认可，理由是 。
（3）小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 你选用的试剂是： 。 | | |
【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 （填“水”或“食盐水”）中生锈快。
某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。参与他们进行的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；
猜想Ⅱ：全部是Na2CO3； 猜想Ⅲ： 。
【实验与探究】
（1）分析：暴露在空气中的氢氧化钠会变质，变质原因是（用化学方程式表示）______________________
（2）实验如下：
| 实验操作步骤 | 实验现象 | 结论及解释 |
| 步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的_________。 | 实验过程中始终没有气泡产生。 | 则证明猜想 成立。 |
| 步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液。 | 实验过程中产生 | 则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此过程中发生反应的化学方程式为 _____________________ |
(3)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想_________成立；若酚酞不变红，则猜想______成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈 性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 。
四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0．5g碳酸钠、0．2g硫粉混合后置于试管中，加入（如图①所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为：4Na2CO3+12S+X
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，X的化学式为 ；
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图②所示）；
③将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离h2，记录数据h2。理论上h2：h1= ；
④按照①～③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| | 第1次 | 第2次 | 第3次 |
| h1/cm | 11．0 | 11．4 | 11．6 |
| h2/cm | 8．7 | 9．1 | 9．2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 ％（结果精确到0．1％）；
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ；若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是： 。（2分）
合金在生活中应用十分广泛。已知某合金粉末除含金属铝外，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NaOH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2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑（其中，NaAlO2溶于水，溶液呈无色）
【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（见下表）仅供选用的试剂：20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。
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，形成无色溶液 | 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。
【拓展】下列可用于小明验证铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的一组药品是
A．Fe、Cu、Al（NO3）3溶液 B．Al、Fe、Cu、稀盐酸
C．Al 、Cu、FeSO4溶液 D．Cu、Al（NO3）3溶液、FeSO4溶液
实验室有一瓶试剂，密封完好但标签残缺，只剩下“Na”和“10%”字样．已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂．小丰和小安同学很感兴趣，决定对其成分进行探究．
提出问题：这瓶试剂可能是什么溶液呢？
交流讨论：根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是
A、酸 B、碱 C、盐
查阅资料：
I、初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、
II、Na2CO3和NaHCO3溶液呈碱性：
III、室温（20°C）时，四种物质的溶解度的数据如下：
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
得出结论：小安根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是 ．
设计实验并继续探究：
（1）小丰用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在PH试纸上，测得PH＞7，这瓶试剂不可能是 ．
（2）小丰为了确定该溶液是哪种溶液，他又进行了如下实验：
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 取样于试管中，滴 加 | 产生大量的气泡 | 该溶液是 ，反应的化学方程式 |
小丰为了探究一瓶CaCl2溶液的质量分数，取该溶液50g，加入50gNa2CO3溶液，恰好完全反应，所得溶液质量95g，请你计算所用CaCl2溶液的质量分数？