有四位同学在分析一种含三种溶质的无色溶液时，得出以下组合．可能正确的一组是

1. A.
   CuSO₄、Ba（OH）₂、NaCl
2. B.
   Na₂SO₄、HCl、Ba（OH）₂
3. C.
   KCl、HCl、H₂SO₄
4. D.
   HCl、Na₂CO₃、H₂SO₄

含钠元素、钙元素的化合物是初中化学的重要研究对象之一．
（一）某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：
【查阅资料】（1）Ca（HCO₃）₂可溶于水；
（2）NaHCO₃固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水．
【猜想】（1）甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与Na₂CO₃溶液反应均有沉淀产生；又知道Ca（HCO₃）₂可溶于水，因此猜测澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与NaHCO₃溶液混合不会产生沉淀，从而鉴别出两种溶液．
（3）丙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别．
【实验探究】（1）甲同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，各加入澄清石灰水，观察到两支试管中的现象相同，均产生了白色沉淀，实验结果与猜想不一致，即不能用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同学将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀，实验结果出乎意料，但根据观察到的其他实验现象，他认为仍可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（3）丙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：
①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO₃时，丙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的．
【问题讨论】（1）小组同学对上述实验展开了讨论，对甲同学的两个实验进行了比较，并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因（如图2、图3）．请写出Na₂CO₃与澄清石灰水发生反应的化学方程式______；写出NaHCO₃与澄清石灰水混合时参与反应的离子：______．

（2）乙同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，而对CaCl₂与NaHCO₃溶液混合产生的现象难以理解，同学们又进一步查阅了资料，了解到CaCl₂与NaHCO₃溶液可发生如下反应：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，因而同学们知道了乙同学是通过观察到______现象来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的．至于CaCl₂与NaHCO₃溶液为什么能发生上述反应，老师指出其反应原理较复杂，有待于今后学习中进一步探究．
（3）丙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是______；根据你分析：Na₂CO₃受热______分解（填“易”或“不易”）．在加热NaHCO₃固体时，丙同学观察到的实验现象是______（任写一种）．
【拓展应用】（1）固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通过______方法除去．
（2）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的______溶液．
（二）实验室里同学们正在进行探究实验．用A、B、C、D四支试管各取室温下等体积的氢氧化钙饱和溶液，再向A试管中滴加碳酸钠溶液、B试管中滴加氯化铜溶液、C试管中滴加氯化铵溶液、D试管中滴加氯化钠溶液，振荡．
【提出问题】：他们在探究的问题是氢氧化钙能否与______（选填“酸”、“碱”、“盐”）发生反应？
【表达与交流】：①阳阳同学根据在D试管中没有看到明显现象，判断D试管中无化学反应发生．你认为此判断的依据是否合理______ （填“合理”或“不合理”），并解释其原因是______；
②为科学处理实验过程中产生的废液，同学们对B试管中反应后过滤得到的无色滤液，继续进行探究．阳阳同学猜想滤液中只含有一种溶质，娇娇同学猜想滤液中含有两种溶质．为验证哪位同学的猜想是正确的，同学们选用两种不同类别的物质进行以下两个实验．请填写下列实验报告：

实验内容	实验现象	实验结论
方案一：取少量滤液加入试　 管中，向其中______	______	娇娇同学的猜想是正确的． 滤液中含有的两种溶质是 ______
方案二：取少量滤液加入试管中，向其中______	______

【反思与评价】：通过上述实验，同学们认为实验过程中产生的废液必须处理后再排放．请你对B试管中滤液的处理提出可行的建议______
（三）现有CaCO₃ 和KHCO₃的混合物，甲、乙两同学分别称取一定质量的该混合物来判定其中两种成分的质量比．
①甲同学称取2.00g混合物，向其中加入过量的盐酸，生成气体的质量为ag，则a=______．该同学能否由气体质量计算出混合物中两成分的质量比？______（填“能”或“不能”）
②已知KHCO₃ 和NaHCO₃一样加热易分解，K₂CO₃的分解温度远高于1000℃．乙同学称取Wg混合物充分加热，所得CO₂气体质量（m） 随温度（T）变化的曲线如图所示，则m（CaCO₃）：m（KHCO₃）═______（用含b、c的代数式表示）

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：

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                           。

【解析】初中阶段常见的黑色物质有：氧化铜、碳、二氧化锰、四氧化三铁等．然后根据化学反应前后元素种类不变，进行分析确定物质组成，（4）①碳具有还原性，能够和金属氧化物发生氧化还原反应，所以碳和氧化铜不能同时存在，②2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为12/222×22.2g=0.12g≠1.6g，

（6）由标签可知：溶液的质量分数是20%，题中给出三种物种的溶解度，根据溶解度计算，在该温度下，饱和溶液中的溶质的质量分数，分析不可能的是什么．可能是什么；硫酸铜溶液是蓝色的

某校化学兴趣小组对金属活动性顺序等知识进行了研究．
（1）根据如图中的实验现象判断，稀盐酸里的A、B、C、D四种金属中，在金属活动性顺序里，位于氢后面的金属是（填字母）______．
（2）为了确定Fe、Cu、Hg三种金属的活动性顺序，兴趣小组同学用铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸四种试剂设计了下列实验方案，其中可行的是（______ ）
A．Fe+HCl　　Cu+HCl　　　　 Fe+Hg（NO₃）₂
B．Fe+HCl　　Fe+Hg（NO₃）₂　Cu+Hg（NO₃）₂
C．Fe+HCl　　Cu+HCl　　　　 Cu+Hg（NO₃）₂
D．Cu+HCl　　Fe+Hg（NO₃）₂　 Cu+Hg（NO₃）₂
（3）为了确定铁、铜、银的金属活动性顺序，同学们用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液．实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与．
[提出问题]废液中含有什么物质？
[交流表达]
①小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜．他观察到的现象是______．
②小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：______．
[作出猜想]小华认为废液中还可能含有硫酸．
[实验验证]小华同学联想到联想到教材上二氧化碳与水的反应相关实验的设计，准备了abcd四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥小花．
取干燥的花a和喷上水的花b分别放入盛满二氧化碳的两个集气瓶中，发现花a不变色，花b成了______色；
干燥的花c喷水，花不变色，说明了二氧化碳与水反应生成______（填化学式）；
在干燥的花d滴加几滴废液，花d变成了______色，说明废液里含有硫酸．
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸．
[反思拓展]
①小明取一条铝片加入少量废液中，开始时，铝片表面没有却气泡出现，一段时间后才有气泡出现．开始时，铝片表面没有气泡出现的原因是______．
②在分析化学反应后所得的物质成分，除了考虑生成物外还需考虑______．
[拓展应用1]①若将废液中硫酸铜、硫酸全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的______．②反应完全后，过滤，洗涤、干燥后得到金属固体．
A：实验室进行过滤操作时，用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还需______．
B：固体中物质为______．
[拓展应用2]为比较同种金属与不同种酸反应的速率，设计了如下实验方案．装置如右图所示（夹持和固定装置已略去）．
在两支试管中分别加入过量的镁条，同时将相同浓度的稀盐酸和稀醋酸注入相应的试管中，观察产生氢气的速率和体积．试回答下列问题：
①盐酸与镁反应的化学方程式______，反应后液体质量（选填“增大”、“减小”、“不变”）______．
②实验中收集到氢气的体积与时间的关系如图所示．分析图中曲线变化规律，可以得出镁与稀盐酸反应速率比与稀醋酸（填“快”或“慢”）______．
③实验中稀盐酸与镁条反应时，量筒中收集到氢气的体积比理论值高，不可能的原因是（填序号）______．
A．反应放热；
B．试管中有氢气残留；
C．酸液进入试管，占据了一定体积．