位于清远市连州境内的“连州地下河”是闻名遐迩的旅游景点．（1）有一位游客在洞内将装满水的矿泉水瓶中的水倒掉，然后盖紧瓶盖，很高兴地说：“我可以用这瓶气体很准确地测定

Question

位于清远市连州境内的“连州地下河”是闻名遐迩的旅游景点．
（1）有一位游客在洞内将装满水的矿泉水瓶中的水倒掉，然后盖紧瓶盖，很高兴地说：“我可以用这瓶气体很准确地测定洞内空气成分及含量．”你已经知道，用排水法收集到的气体常常含有较多的水蒸汽．要收集到洞内真实的空气，你对游客有什么好的建议：______．
（2）洞内不但可以欣赏如诗如画美景，还可以河上泛舟．请你设计一简单的实验方法探究洞内河水是否为硬水：______．
（3）某研究性学习小组对洞内河水进行了进一步的探究．以下是对由煮沸洞内河水产生的水垢所作的探究的一部分，请完成相关问题．
[探究课题]探究水垢的主要成分
[查阅资料]天然水中一般含有Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 、HCO ₃ ^- 等离子，加热时这些离子趋于生成溶解度更小的物质从而形成水垢（主要成分为碳酸盐、碱等的混合物）．下面是有可能成为水垢成分的一些物质的溶解性情况：

物质	Ca（HCO 3 ） 2	Mg（HCO 3 ） 2	Mg（OH） 2	Ca（OH） 2	CaCO 3	MgCO 3
溶解性	可溶	可溶	不溶	微溶	不溶	微溶

[提出猜想]根据上述物质的溶解性表和相关知识，提出如下猜想：水垢的主要成分中一定含有Mg（OH） ₂ 和______（填写化学式，下同），可能含有Ca（OH） ₂ 和______．
下面是根据设计方案进行的实验并得出的相关结论：
在试管A中放入适量研碎的水垢，加入适量的蒸馏水，充分震荡．
①取试管A中一定量的上层清液放入另一支试管B中，加入______溶液，没有白色沉淀，证明水垢中无Ca（OH） ₂ ．
②将试管A中的剩余上层清液倒出，然后试管A中加入______溶液，有气泡产生，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，说明水垢中一定含有碳酸盐．

Answer 1

（1）排水法收集洞中空气时水对所采集空气有所影响，而改用注射器抽取洞内空气对所采集所气体没有丝毫影响，因此建议使用注射器进行洞内空气的采集；
（2）取河水样品加入肥皂水，如果观察到泡沫大量减少，则可判断河水为硬水；
（3）[提出猜想]由于氢氧化镁、碳酸钙都不能溶于水，因此水垢中一定含有此两种沉淀物；由于氢氧化钙、碳酸镁微溶于水，不能完全溶解的两种物质也就形成沉淀物，所以水垢中可能含有这两种微溶物质；
①向所取清液中滴加碳酸钠溶液，碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，而没有白色沉淀，证明清液中不含有氢氧化钙，则水垢中不含氧化钙；
②向所余固体中滴加稀盐酸，若有气体放出则将气体通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水变浑浊可说明固体中含有碳酸盐．
故答案为：
（1）改用注射器对空气进行取样，避免采集样品时对空气成分的影响；
（2）取河水加入肥皂水，观察泡沫，泡沫少则河水为硬水；
（3）[提出猜想]CaCO ₃ ；MgCO ₃ ；①Na ₂ CO ₃ ；②HCl．