请你参与某学习小组进行研究性学习的过程.并协助完成相关任务．研究课题:探究热水壶底部水垢的主要成分查阅资料:该小组同学通过查阅资料知道.天然水中一般都含有Ca2+.Mg2+.HCO3-等离子.在加热条——青夏教育精英家教网—

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科目： 来源：2007年第十七届“天原杯”全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（江苏省连云港赛区）初赛试卷（解析版） 题型：解答题

请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务．
研究课题：探究热水壶底部水垢的主要成分
查阅资料：该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物）．同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：

物质	Ca（HCO₃）₂	Mg（HCO₃）₂	Ca（OH）₂	Mg（OH）₂	CaCO₃	MgCO₃
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	微溶

提出猜想：水垢的主要成分一定含有Mg（OH）₂和______，可能含有Ca（OH）₂和______．
设计方案：（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入______，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca（OH）₂．
（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分．其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；
③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
④再次称量干燥管内物质增加的质量；
⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变．

讨论：
a．步骤①加入样品前还应检查______，所加的酸溶液是______．
b．装置Ⅱ的作用是______；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置Ⅰ的作用是______．
c．研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO₃，理由是______．
实验结论：通过上述探究可知：水垢的主要成分有______．

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科目： 来源：2007年第十七届“天原杯”全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（江苏省连云港赛区）初赛试卷（解析版） 题型：解答题

已知明矾[KAl（SO₄）₂?12H₂O]在水中可解离出K⁺、Al³⁺和SO₄^2-，某学习小组为探究明矾中何种离子起净水作用，做如下实验，请你完成实验报告：

实验操作	实验现象	结论
在一杯浑浊的水中加少量Al₂（SO₄）₃，静置	______	Al₂（SO₄）₃起净水作用
在一杯浑浊的水中加少量KCl，静置	烧杯中的水仍然浑浊	______

有同学认为以上方案中只是证明了Al₂（SO₄）₃可以净水，K⁺没有净水作用，但Al³⁺和SO₄^2-能否净水，不够完善．请你仔细分析以上实验报告并将你完善实验所用的试剂及目的填入下表中：

使用的试剂	实验目的
③	④
⑤	⑥

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科目： 来源：2007年第十七届“天原杯”全国初中学生化学素质和实验能力竞赛（江苏省连云港赛区）初赛试卷（解析版） 题型：解答题

自然界的矿物中有一种重晶石矿的主要成分是BaSO₄，它不溶于任何酸、碱和水，纯净的硫酸钡可供医疗等方面应用，某同学用重晶石和焦炭为原料，制取纯净硫酸钡，部分流程如下（设矿物中杂质不与焦炭反应，也不溶于水）：

（1）步骤①中，哪些元素的化合价升高，哪些元素化合价降低？______，
（2）步骤②中溶液A中溶质的化学式：______；
（3）写出利用溶液A中的溶质为主要原料制取BaSO₄的化学方程式：______．
（4）步骤②产生有毒气体H₂S，应加以改进，为使实验既不产生H₂S又能获得纯净BaSO₄，请你提出改进意见．______；
有关反应的化学方程式是______．

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