某化学兴趣小组的同学为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质，他们开展了如下探究性学习。
I．查阅资料，获取了相关知识信息：
金属的活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同，依据金属活动顺序表：
（1）K→Na等活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气，如：2NaNO3
2NaNO2+O2↑；
（2）Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2，如：2Cu（NO3）22CuO+4NO2↑+O2↑；
（3）Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2和O2，如：2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑．
Ⅱ．实验探究，在实验的基础上得到相关结论：
【实验一】探究Fe（NO3）2热分解固体产物中Fe元素的价态．该小组甲同学将Fe（NO3）2热分解固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液，进行以下探究实验．
（1）提出猜想：猜想一：Fe元素只显+2价；
猜想二：Fe元素只显+3价；
猜想三：Fe元素既有+2价又有+3价。
（2）实验操作：①向一份溶液中滴入KSCN溶液；②向另一份溶液中滴入___________溶液。
（3）实验现象：实验①_________；实验②溶液不褪色。
（4）实验结论：猜想二成立，Fe（NO3）2分解的化学方程式是______________________。
【实验二】探究Fe（NO3）2热分解气体产物的性质．小组乙、丙同学进行了如图所示的实验（收集时操作恰当，几乎没有空气）：
实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定质量Fe（NO3）2装于大试管中，并重新连接好仪器；④加热；⑤…
（1）乙同学使用Ⅰ装置收集气体，恰好收集到27mL红棕色气体。
（2）丙同学取等质量的Fe(NO3)2同样条件下热分解，并使用Ⅱ装置收集气体产物，可收集到_____ mL气体。【实验三】探究固体混合物的组成和特征．
（1）小组丁同学取KNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，则KNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的物质的量之比可能是________（填字母序号）。
| A．1：2：3 | B．l：2：2 | C．2：1：3 | D．3：8：5 |
（2）若取按上述比例混合的固体硝酸盐1mol溶于200mL 3mol•L-1的硫酸中，再向溶液中加入铜片，可溶解的铜的最大质量为__________g。
资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
（1）提出假设
实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为 。
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：
| 实验序号 |
实验 |
实验现象 |
结论 |
| 实验Ⅱ |
将实验I中收集到的气体点燃 |
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 |
气体成分为______ |
| 实验Ⅲ |
取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量 |
|
白色不溶物可能含有MgCO3 |
| 实验Ⅳ |
取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 |
产生白色沉淀 |
溶液中存在 ④ 离子 |
（3）为进一步确定实验I的产物，设计定量实验方案，如图所示：
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式 。
（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_________。
某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：
（1）D中产生NaHCO3的化学方程式是 。
（2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用 。
（3）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（称取一定质量的固体，配成1000 mL溶液作为样液，其余固体备用）：
① 方案1：取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合，出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是 。
② 方案2：取样液与BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO3，其离子方程式是 。
该小组认为不能确定是否存在Na2CO3，你认为该结论是否合理？_____。
③ 方案3：实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验：
甲同学：取样液400 mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200 mL，接下来的操作是 ，结果表明白色固体中存在NaHCO3。为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3，结合甲同学实验，还应补充的实验是 。
乙同学：利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线，如下图所示。
a. 根据A点坐标得到的结论是 。
b. 根据B点坐标，计算残留固体中n(NaHCO3:n(Na2CO3))= 。
通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3。
实验室以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）为原料制取CaCl2·H2O和CaO2的主要流程如下：
（1）加入试剂X，调节溶液pH为碱性环境，以除去溶液中Al3+和Fe3+，滤渣的主要成分是___________。试剂X可以选择下列的________（填编号）。
| A．CaO | B．CaCO3 | C．NH3·H2O | D．Ba(OH)2 |
（2）操作II中进行蒸发浓缩时，除三角架、酒精灯外，还需要的仪器有__________。
（3）由CaCl2制取CaO2的反应中，温度不宜太高的原因是_______________。
（4）用下列装置测定工业碳酸钙的质量分数
①检验装置B气密性良好的实验过程是__________________________。
②按A—B—C—D顺序连接，然后从A装置通入空气，目的是_______________。
③装置D的作用为______________________。
④实验时，准确称取10.00g工业碳酸钙3份，进行3次测定，测得BaCO3沉淀的平均质量为17.73g，则样品中CaCO3的质量分数为__________________。
塑化剂DBP（邻苯二甲酸二丁酯）主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为：
实验步骤如下：
步骤1 在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸，开动搅拌器（反应装置如图）。
步骤2 缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失，升温至沸腾。
步骤3 等酯化到一定程度时，升温至150℃
步骤4 冷却，倒入分漏斗中，用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5 减压蒸馏，收集200~210℃2666Pa馏分，即得DBP产品
（1）搅拌器的作用 。
（2）图中仪器a名称及作用是 ；步骤3中确定有大量酯生成的依据是 。
（3）用饱和食盐水代替水洗涤的好处是 。
（4）碳酸钠溶液洗涤的目的是 。
（5）用减压蒸馏的目的是 。
碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
（1）合成该物质的步骤如下：
步骤1：配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2：用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中，开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3：将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4：放置1h后，过滤，洗涤。
步骤5：在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3·nH2O n=1~5）。
①步骤2控制温度在50℃，较好的加热方法是 。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为 。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是 。
（2）测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000g碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4~5h，反应后期将温度升到30℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。
①图中气球的作用是 。
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是 。
③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol，则n值为 （用含a的表达式表示）。
（3）称取100g上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如图。
则该条件下合成的晶须中，n= （选填：1、2、3、4、5）。
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