31．【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，在加热时，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）乙同学设计下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分，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。

30．某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。

（1）锌和硝酸银溶液反应的化学方程式                                        。

（2）同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：

①溶质为                           ；②溶质为                        。

方案

    实验操作

    实验现象

  结    论

方案一

猜想       成立

方案二

猜想       成立

（1）用甲酸滴入浓硫酸的方法制取CO，应选          （填序号）装置；如果要除去CO气体中混有少量的甲酸，最好选择上图中           （填序号）进行洗气。

（2）用上述方法制取的CO还原氧化铁，并检验气体产物，则各仪器的接口连接顺序为  ___________________________________________（填字母）。

（3）在对氧化铁粉末加热前，为安全起见，应进行的一项重要操作是               。

（4）从开始加热到实验结束，氧化铁粉末的颜色变化为                         ，反应方程式为                                         。

（5）上述实验的尾气不能直接排放到空气中，请你说出一种处理尾气的方法：         。

29．甲酸（HCOOH）通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解，反应方程式为：HCOOH CO↑+H₂O。某课外活动小组的同学欲用该反应来制取CO，并还原红棕色的氧化铁粉末。现有下列仪器或装置供选择：

28．小明同学在使用“除垢净”去除热水壶中的水垢时，发现有大量的气泡产生，联想水垢的主要成分是碳酸钙。小明猜想“除垢净”的成分中可能有酸。

①为证实自己的猜想，小明从家中又找来两类不同的物质进行实验：

实验一：                                                                  ；

实验二：                                                                  。

经实验，小明得出“除垢净”的有效成分中一定有酸的结论。

②小明想试制一瓶“除垢净”，你认为HCl、H₂SO₄两种酸中的            更合适，理由是                                    。

③结合上面对“除垢净”的了解，在使用“除垢净”时应注意                         。

五、实验与探究（本题包括4个小题，共30分）

27．小明、小鹏和小芳三位同学在一起探究蜡烛燃烧，他们将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃。

（1）【提出问题】导管里一定有可燃性气体，气体成分可能会是什么呢？

（2）【猜想】小明认为：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的CO。

            小鹏认为：可能是蜡烛受热后产生的蒸气。

            小芳认为：可能上述两种情况都有。

（3）【设计实验方案】请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断哪一种分析是正确的_____________________________________________________________________________。

（4）【现象与结论】如果小明的猜想正确，现象应是                               。

                  如果小鹏的猜想正确，现象应是                               。

  如果小芳的猜想正确，现象应是                               。

（5）如果用C_nH_2n+2表示蜡烛的主要成分，其燃烧的化学方程式为：                 。

（1）步骤①中，哪些元素的化合价升高，哪些元素的化合价降低？                      ；

（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                                                       。

26．自然界的矿物中有一种重晶石矿，它的主要成分是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）氯化钙溶液可用作冷冻剂，当无水氯化钙与水混合的质量比为        时（填写最简整数比），冷却效果最好。

（2）指出两条曲线分别表示的具体含义：

曲线AB：                            ；

曲线BC：                           。

（3）将10℃时38％的氯化钙溶液降温到?40℃时，下列有关说法正确的是    （填序号）。

A．此时溶液处于不饱和状态  

B．溶液中析出了氯化钙晶体

C．溶液中已经有冰析出       

D．此时冰、氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存

E．此时氯化钙晶体和氯化钙饱和溶液共存

25．将一种盐溶于水，会使水的冰点（凝固点）降低，冰点降低多少与盐在溶液中的质量分数有关。如果将此盐溶液降温。则在零度以下某温度会析出冰。但当盐在溶液中的质量分数比较大时，在将溶液冷却的过程中先析出的固体不是冰而是盐的晶体。如图所示，横坐标为氯化钙溶液中溶质的质量分数，纵坐标为温度，试填空或简答：