核电荷数为1～18的元素的原子结构示意图等信息如下，回答下列问题：
(1)在第三周期中，各原子结构的共同之处是
(2)在第三周期中，元素类型的变化情况是：从左到右由
(3)写出核外电子排布与氖原子相同的阳离子和阴离子符号各一个：阳离子
(4)写出含有氮元素的常见氧化物、酸、碱、盐的化学式各一个：
| 物质的类别 |
化氧物 |
酸 |
碱 |
盐 |
| 物质的化学式 |
|
|
|
|
某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（查阅资料：①氮气不与碳、氧化铁发生反应；②氢氧化钡易溶于水，氢氧化钙微溶于水。）
（1）[提出假设]①该反应的气体产物是CO2；②该反应的气体产物是CO；
③该反应的气体产物是；
（2）[设计方案]如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应。
（3）[实验步骤]①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气，目的是；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间氮气目的是，冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.4g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
（4）[数据处理]根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
；
（5）[实验优化]A. 甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba（OH）2溶液，其理由是：
①；
②钡的相对原子质量较大，生成的沉淀质量较大，称量时误差较小；
B. 乙同学从环境保护的角度，提出一个优化方案是：。
(6分)某化学学习小组的同学在实验室将一定量氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液于烧杯中充分反应。反应后溶液中的溶质是什么物质呢?大家围绕上述问题开展了下列探究活动，请你共同参与完成：
（1）氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应的化学方程式为。
（2）反应后溶液中的溶质是什么物质呢?
【猜想假设】猜想一：只有氢氧化钠
猜想二：是氢氧化钠和碳酸钠
猜想三：是。
【实验探究】
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
| 步骤一：取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸 |
猜想二不正确 |
|
| 步骤二：取少量溶液于试管中，滴加溶液 |
产生白色沉淀 |
猜想一不正确、猜想三正确 |
【反思交流】
步骤二中小红认为选择另外一种不同类别的物质，也可得到同样的结论，则该物质的化学式为。
现有4瓶没有标签的无色溶液，已知它们分别是稀盐酸、NaOH溶液、
溶液、Na2CO3溶液中的一种。请你将它们区分出来，并完成下面的实验报告。
| 实验步骤 |
实验现象 |
实验结论与解释 |
Ⅰ． 分别取四种待测液于4支试管中并编号，再分别向其中滴加无色的________溶液（如下图），振荡 |
①②③中的溶液均由无色变为红色 ④中无现象 |
①②③中溶液显________（填“酸”或“碱”）性 ④中的原试剂瓶中的溶液是________ |
| Ⅱ． 向上述所得①②③的溶液中分别加入已区分出的④溶液 |
三支试管中的溶液均由红色变为无色，①中还伴有的现象是________；②③中无其他现象 |
①中原试剂瓶中的溶液是Na2CO3溶液 步骤Ⅱ后①中的溶质可能是________________（除指示剂外） |
| Ⅲ． 向步骤Ⅱ后所得②③的溶液中，分别滴加过量的①中原试剂瓶中的溶液 |
②中先有无色气泡，出现白色沉淀，溶液由无色变为红色 |
②中原试剂瓶中的溶液是溶液 |
| ③中的现象可能是_________ ___________________ |
③中原试剂瓶中的溶液是NaOH溶液 |
二十一世纪是海洋开发与利用的世纪，我市规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题，请你参与解决并填空：
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想：
甲：直接往海水中加入石灰乳。
乙：高温加热蒸发海水后，加入石灰乳。
丙：向晒盐后的卤水中，加入石灰乳。
通过分析比较，你认为①的设想最为经济合理（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
问题二、粗盐纯化过程中如何除去可溶性杂质？
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质。提纯时，先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液，目的是完全除尽硫酸钠；再加过量的碳酸钠溶液，除去杂质阳离子；滤去沉淀，向滤液中加入②，将溶液的pH调为7，即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么？
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品，为确定其成分，进行了如下探究：
【提出猜想】
甲的猜想：样品中只含有碳酸钠；
乙的猜想：样品中含有碳酸钠和氢氧化钠；
丙的猜想：样品中只含有氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是③。
【实验、记录与分析】
| 步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
| 1 |
取少量样品于试管中，加水完全 溶液，再加入过量④ |
生成白色沉淀 |
丙的猜想 不成立 |
| 2 |
取步骤1反应后的溶液于试管中 ⑤ |
⑥ |
只有甲的 猜想成立 |
一次化学兴趣小组活动时，小红在实验室制取了一种初中化学中常见的气体，收集在三个集气瓶中，让小刚通过实验确定该气体。小刚进行了下面的实验。请根据实验步骤和现象，将你的推断结果及结论填入下表空格中，并回答问题。
| 实验步骤 |
实验现象 |
推断结果及结论 |
| （1）取一瓶气体，闻其气味 |
无气味 |
可能是H2、O2、N2、CO、CO2、CH4 |
| （2）移开另一瓶的玻璃片，将一燃着的木条缓慢深入瓶中。 |
瓶口处未见火焰 |
一定不是_______________ |
| 木条的火焰熄灭 |
一定不是_______________ |
|
| （3）向第三个瓶中注入少量澄清石灰水，振荡 |
石灰水变浑浊 |
一定是_______________ |
在进行实验（3）时，除了使用澄清的石灰水外，还可用___________来确定该气体。
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