20．牙膏是生活必需品，某兴趣小组同学对某品牌市售牙膏展开如下探究，请回答问题：
【资料卡片】：
a、SiO₂不溶于水、且不与酸反应，高温不分解；
b、NaHCO₃受热易分解，生成Na₂CO₃、H₂O、CO₂；
c、牙膏中保湿剂、增稠剂、香精等均为有机物（有机物在高温加热条件下转化为气体）．
（1）取一小段牙膏，加入蒸馏水，充分搅拌后静置，测得其上层清液的pH为8.3，则此牙膏显弱碱性，实验室能否用pH试纸测得该数值，请你作出判断并说明理由．不能，因为pH试纸只能测定出整数值；
（2）小岳同学发现，此品牌牙膏在冬季会出现颗粒变大的现象．资料显示是牙膏中的K₁₂（一种钠盐）析出，则K₁₂的溶解度和温度的关系是K₁₂的溶解度随温度降低而降低；
（3）为测定此牙膏中SiO₂的质量分数，兴趣小组同学设计了如下方案，并进行了3次实验：
【实验步骤】：
①准确称取2.0g牙膏膏体，烘干水分，高温加热，至质量不再减轻为止，在干燥器中冷却至室温；
②转移剩余物至烧杯中，加入稀HCl，至气体不再产生为止；
③过滤、洗涤、称量得到剩余固体质量（如表）；

实验编号	1	2	3
实验前（g）	2.00	2.00	2.00
实验后（g）	0.43	0.44	0.45

④根据实验数据进行计算．
【数据处理】：
（4）此测定做3次实验的目的是提高实验的精确度；
（5）综合上述实验方案及实验数据，计算此牙膏中SiO₂的质量分数．22%；
【实验分析】：
（6）按上述实验步骤操作，发现测定结果偏大，导致偏大的原因可能是步骤③中，没有将剩余固体进行干燥，有洗涤液附着在固体表面；
（7）高温加热的目的除为了除去CaCO₃及NaHCO₃以外，还为除去保湿剂、增稠剂、香精等有机物；
（8）步骤②中，加稀HCl发生的反应有CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O、Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑（用化学方程式表示）；
（9）步骤③中，洗涤的目的是除去固体表面附着的CaCl₂和NaCl溶液，若不洗涤，则测定结果将偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（10）为保证洗涤效果，最好用A洗涤．
A．蒸馏水     B．自来水     C．饱和NaCl溶液     D．饱和CaCl₂溶液．

19．膨松剂是一种食品添加剂．它在面包制作过程中发生反应产生气体，使面包变得松软．膨松剂反应产生气体的量作为检验膨松剂品质的一项重要指标．已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种，化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：
【查阅资料 ①2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃受热不分解
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与氨气反应
探究Ⅰ：检验膨松剂的成分
在玻璃管中加入该膨松剂，按如图连接好装置（铁架台略去，下同）．

【观察与分析Ⅰ】点燃酒精灯．
（1）关闭铁夹2，打开铁夹1，观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊，
说明产物中有二氧化碳，该反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）打开铁夹2，关闭铁夹1，观察到的现象是无色酚酞溶液变红，说明产物中有氨气．
【实验结论】该膨松剂的成分是碳酸氢钠和碳酸氢铵混合物，充分加热后，玻璃管中有（填“有”或“无”）残留固体．
探究Ⅱ：测定膨松剂受热产生气体的质量
用下图装置测定该膨松剂样品中产生的二氧化碳和氨气的质量（装置B装有膨松剂，整套装置气密性良好，各装置中气体吸收剂足量）．

【观察与分析Ⅱ】
（3）通过测定实验前后装置D的质量，其质量差即为样品产生二氧化碳的质量，装置C的作用是除去水蒸气和氨气．若没有装置E，造成测定结果偏大（填“偏大”、“不变”或“偏小”）．
（4）实验过程中必须向装置内通入空气，装置A的作用是除去空气中的CO₂（填化学式）．在停止加热后，继续通入空气一段时间，目的是将装置中的残留的二氧化碳全部赶入D中．
（5）若对装置C、D、E连接顺序进行调整，即可用于测定另一份同质量相同样品受热分解产生氨气的质量．C、D、E连接顺序为DCE，通过测定实验前后C（填装置序号）装置的质量，其质量差即为样品产生氨气的质量．

18．我校学生进行了如图所示的实验．

（1）甲实验中滴加稀盐酸后，可观察到的现象是溶液变无色，证明两者确实发生了反应．
（2）乙实验中反应的方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（3）丙实验中试管内有白色沉淀产生．
（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒人同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，由此说明废液中含有碳酸钙，一定不含有盐酸．
【提出问题】废液中究竟含有哪些物质？
【交流讨论】
①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和氯化钠．
②还含有能使废液呈碱性的物质．能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想．
小方认为：只有碳酸钠
小丽认为：只有氢氧化钙
小云认为：是氢氧化钠和碳酸钠
小新认为：只有氢氧化钠
你认为还可能是：氢氧化钠和氢氧化钙．
【实验设计】小斌想用氯化钙溶液来验证小方的猜想．查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验．请你将小斌的实验设计补充完整．

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置．		小方的猜想正确．

【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余．

17．用久置的镁条做实验时，需要用砂纸把表面的灰黑色打磨掉，直到露出光亮的银白色．实验小组同学对镁条表面“灰黑色外衣”的成分进行如下探究．
【提出问题】镁条表面“灰黑色外衣”的成分是什么？
【猜想与假设】
Ⅰ．是镁与空气中的氧气反应生成的氧化镁．
Ⅱ．是镁与空气中的二氧化碳反应生成的黑色碳单质．
Ⅲ．根据铜锈的成分是碱式碳酸铜，推测镁条表面的“灰黑色外衣”是镁在潮湿的空气中生锈得到的碱式碳酸镁．
同学们经讨论，从颜色上否定了只含有氧化镁，因为氧化镁是白色的．
【查阅资料】
①碱式碳酸镁的性质有：受热可分解；常温下能与稀硫酸反应．
②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色．
③碳不与稀硫酸反应，但与浓硫酸在加热条件下能反应并生成CO₂、SO₂和H₂O．
同学们认为碳与浓硫酸反应生成三种产物的共同点是都属于氧化物（答出一点即可）．
【进行实验】
（1）同学们用久置的镁粉进行了如下实验．

实验 装置
实验 现象	①无水硫酸铜粉末逐渐由白色变为蓝色 ②澄清石灰水变浑浊
结论	久置的镁粉中除镁元素外，还含有的元素是C、H、O 久置的镁粉中含有碱式碳酸镁

（2）同学们发现，经加热一段时间后，试管中镁粉？会突然“噗”地燃烧起来，出现红热，很快停止，并有黑色固体粘附在试管壁上．于是将试管取下，冷却后加入足量稀硫酸，大部分固体溶解，并有气泡出现，但黑色固体没有消失．请写出有气体生成的一个反应化学方程式Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑．
（3）将实验（2）试管中的混合物进行过滤（填操作名称），除去其中溶液，向黑色固体中加入浓硫酸，加热．黑色固体全部溶解，得澄清溶液并伴有刺激性气味的气体产生．则黑色固体为碳．
【实验结论】
综合上述实验现象，实验小组认为镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳和碱式碳酸镁．
【反思与评价】
有的同学提出，实验（2）不足以证明镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳，他的理由是久置的镁条是放置在常温下的空气环境中，实验（2）是将镁粉在加热且有二氧化碳生成的环境中．

16．红枣中含有丰富的VC和糖类，常食能增强人体的免疫力，有补血养气安神等良好功效，红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图所示．某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣，设计实验进行探究．
【提出问题】久置固体的成分是什么？
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．
【实验探究】甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体于试管中，滴加足量的稀盐酸	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液．	固体中一定含有Fe， 一定不含Fe2O3．

乙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是氧化铁与稀盐酸反应生成的氯化铁又与铁粉反应生成氯化亚铁．
他设计如下实验方案继续验证．

（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是增大接触面积，使得铁粉能够充分吸引；
（2）②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有CaO．
（3）③中反应的化学方程式是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
乙同学对滤渣B又进行探究．

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水	固体逐渐消失有气泡产生、澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水变浑浊 溶液呈黄色．	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3．

【反思与评价】甲、乙两同学经过讨论后，完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃．

15．天然气的主要成分是甲烷（CH₄）．化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣：
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】含碳物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝．
【猜想与假设】甲 CO₂、H₂O；乙 CO、H₂O；丙 NH₃、CO₂、H₂O；丁 CO₂、CO、H₂O．
你认为丙同学的猜想是错误的，理由是化学反应前后元素的种类不变而反应前不含氮元素，生成物中不可能生成氨气．
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的O₂中燃烧的产物依次通过如图所示装置：

（1）A、B装置的顺序能否颠倒？否（填“能”或“否”）．
（2）甲烷燃烧实验中用纯净O₂而不用空气的原因是空气中含有CO₂和H₂O．
（3）实验中观察到A中变蓝、B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断丁同学猜想成立．
（4）请写出B中发生反应的化学方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是氧气充足．

14．“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂，能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气等．化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如图所示．同学们对这包久置的“双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．
【提出问题】久置“双吸剂”固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁：
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整．

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量样品放入试管中，滴加一定量的 稀盐酸，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另一端伸入澄清石灰水中	试管中固体逐渐溶解，有大量气泡产生，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊．	样品中一定含有 Fe、CaCO3， 不含Fe2O3．
②取少量样品放入试管中，加水，静置向上层清液中滴加无色酚酞试液	放出大量的热量，试管底部有不溶物，酚酞试液由无色变为红色．	样品中含有 氧化钙或氢氧化钙或二者都有．

【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂（用化学方程式表示）．
为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分迸行如下定量实验．
【实验探究2】取3g样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照下图流程进行实验：

（1）操作一、操作二为相同的操作，该操作为过滤；
（2）固体C的成分是CaCO₃和Fe₂O₃（填化学式，下同）；
（3）溶液A中加入碳酸钠溶液反应方程式为Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，检验所加碳酸钠溶液是否过量的方法是：静置向上层清夜中加Na₂CO₃溶液（或碳酸钾溶液），若无沉淀生成，则已过量；
（4）确定固体E是否洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液加BaCl₂或CaCl₂或稀盐酸或无色酚酞试液等，如无现象，则已洗净；
（5）依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断出这包久置“双吸剂”固体的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【实验反思】下列对实验探究1、2的反思，不正确的是D（填字母序号）．
A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合
B．实验探究2溶液B中的溶质为Na₂CO₃和NaOH
C．实验探究1、2中都有气体产生，但生成的气体成分不同
D．在原样品中加入足量稀盐酸有4个反应发生．

13．我省两淮地区煤炭资源丰富，瓦斯存在于煤层及周围岩层中，是井下有害气体的总称，主要成分是甲烷．
（1）煤矿瓦斯爆炸有两个必要条件：
①瓦斯含量在爆炸极限的范围内；②遇到明火．
（2）如表是常见三种气体的爆炸极限，请你据此判断：最容易发生爆炸的气体是H₂．

可燃气体	爆炸极限（体积分数）
H2	4.0%～74.2%
CH4	5%～15%
CO	12.5%～74.2%

（3）如图图标中，与燃烧和爆炸无关的是B．

（4）某现代化的矿井采用了“低浓度瓦斯发电技术”，有效解决了矿区及周边地区的照明用电．这种既采煤又发电联合生产的优点是变废为宝，节约资源．

12．化学是一门以实验为基础的科学，下列是初中化学中的一些重要实验．请回答：
（1）由于吸烟，不慎引燃被褥，立即用水灭火，使温度降低到可燃物的着火点以下．
（2）化石燃料指的是煤、石油和天然气，目前开发利用的新型能源有核能、地热能、潮汐能和氢能等（填一种即可）．人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用化学能转化为内能来做饭、取暖．由于化石燃料的大量使用，产生的某些气体溶于雨水会形成酸雨，酸雨的pH＜5.6（填“＞”“=”或“＜”）．

11．小丽同学在刚买来的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色，大多数是灰白色的．经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，小丽同学打算进行实验探究，请你一同参与．
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe．
【实验设计】装置如图所示：

【实验预测与分析】
①若要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是A中固体表面冒气泡，B中澄清的石灰水变浑浊，B中发生反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
②若要证实样品中含有Fe，D中应该观察到的现象是黑色粉末变红，E中白色硫酸铜粉末变蓝，此时C装置的作用是除去气体中的水蒸气
③看了小丽同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式Ca（OH）₂．