为了探究“乙醇是否能溶于水”，某化学兴趣小组进行了如下实验：
[操作步骤]
①在盛有2mL水的试管中滴入2～3滴红墨水（振荡），然后加入约2mL乙醇（不要振荡），发现乙醇与滴有红墨水的水分层．
②振荡试管，观察现象．
③……
[问题讨论]
（1）在水中滴入红墨水的目的是什么？
（2）在操作步骤①中，为了确保乙醇与水有明显的分层现象，实验操作时应注意什么？
（3）要证明乙醇能溶于水，还应进行操作步骤③．写出实验操作及现象．
某实验小组将制作皮蛋的原料生石灰、纯碱和食盐放入水中，充分反应后过滤，得到澄清溶液。对该溶液的组成，甲、乙同学分别做出以下推测：
甲同学推测：有食盐，还有反应生成的氢氧化钠和碳酸钙。
乙同学推测：有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和氯化钠。
（1）丙同学认为上述两位同学的推测都有不足，理由是 。
（2）丙同学的推测是：该溶液中一定存在的溶质是___________。为进一步确定该溶液所有可能的组成，还需设计实验并填写下表（可不填满，也可补充）。
| 实验操作 （填所加试剂的化学式） |
实验现象 |
实验结论 |
该溶液的组成 |
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为了验证二氧化碳与氢氧化钠可以发生化学反应，某小组用下图所示装置进行实验。请回答下列问题：
（1）打开止水夹a和c，关闭活塞b，从长颈漏斗向锥形瓶中注入稀盐酸至长颈漏斗下端管口浸没在液面下的原因是 。
（2）当观察到烧杯中__________（填实验现象）时，说明集气瓶中已集满二氧化碳气体。然后进行的操作是 ，向集气瓶中加入适量的NaOH溶液，然后关闭活塞b，轻轻振荡集气瓶。一段时间后可观察到 ，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
（3）小红认为仅做上述实验有不足之处，应利用上图装置做一个对比实验。该对比实验所选的试剂是______，产生的现象与上述实验不同的是____________。
请你参与下列探究：
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望，生成的是什么气体？
【提出猜想】从元素守恒的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2。
【查阅资料】SO2易溶于水，它能与NaOH反应，生成Na2SO3。
【方案设计】依据上述猜想，实验小组同学分别设计了如下方案：
（1）甲同学认为是O2，则检验方法是____________________________________。
（2）乙同学认为是SO2，则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式____________________。
（3）实验小组同学合作设计了如下组合实验方案，排除和验证猜想的气体。
如果放出的是O2和H2，你认为方案中的安全隐患是 。
老师说：化学反应中，一种元素的化合价升高，肯定有元素的化合价降低，这是科学规律。丙同学根据老师这句话，说：“肯定不是 ” 。
【实验探究】小组同学首先对装置A进行称量，再将收集到的气体从a通入，过一会儿点燃B处酒精灯；一段时间后，发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，B装置的尾部有水珠生成；停止通气，再次称量装置A，发现质量无增减。
结论：铁粉与硫酸铜溶液反应时，产生的气体是_________________。
写出B装置中发生化学反应的方程式_______________。
【思维拓展】
（1）由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有____________物质。
（2）不通过称量，如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢？丁同学设计了右图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨，理由是______________。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的实验是______________。
收集蜡烛燃烧产生的CO2往往混有很多杂质，化学小组的同学设计了下图装置收集纯净的CO2。A中分液漏斗盛有足量液体，锥形瓶内有燃着的足量的蜡烛和盛有黑色粉末的烧杯。B中试管装有滴加酚酞的氢氧化钠溶液；C中试管装有盐酸。小组同学查资料得知CO2与Na2CO3溶液也能反应生成NaHCO3
（1）K1是打开的，K2是关闭的。打开A中分液漏斗的开关放下足够多的液体，发现蜡烛燃烧的更旺。B中的现象是（足够长的时间）_________；用三个化学方程式表示B中发生化学变化的原因______、______、_____。
（2）接着关闭K1，打开K2。B中的现象______________；C中的现象（B、C间的导管提前充满水）___________。
（3）C中的气体即为蜡烛燃烧产生的部分纯净的CO2。
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CaCO3和 ，可能含有Ca(OH)2和 。写出Ca(HCO3)2受热分解的化学方程式 。
【设计方案】：
⑴ 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；
⑵ 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。
a．步骤①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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