Question

11．（1）化學的學科特征是在原子、分子水平上研究物質和創造物質．從Na、Mg原子結構示意圖（）推知，金屬Na、Mg性質不同的原因是最外層電子數不同（合理即可）；一氧化碳和二氧化碳性質不同的原因是分子構成不同（合理即可）．由此可見，物質的結構決定物質的性質．
（2）如圖是水廠利用涪江河中的水生產自來水的主要流程：

①涪江河中的水屬于混合物（填“純凈物”或“混合物”）．
②Ⅰ．A池中通過過濾（填操作名稱）除去水中的固體雜質．
Ⅱ．二氧化氯（ClO₂）是一種高效的消毒劑，其中氯元素的化合價為+4；用氯氣和亞氯酸鈉（NaClO₂）反應制取ClO₂的反應方程式為：Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2X．則X的化學式為NaCl．
Ⅲ．國家規定的自來水的PH范圍為6.5～8.5，為了測定家用自來水是否達到這一標準，可用pH計來進行檢測．
③水中的Ca²⁺，Mg²⁺受熱后轉化為沉淀，即通常所說的水垢，水垢的主要成分為碳酸鈣、氫氧化鎂．
④把自來水進一步凈化為蒸餾水的實驗方法是蒸餾，實驗室制取蒸餾水的蒸餾燒瓶里，通常要加入幾粒沸石或碎瓷片，作用是防止出現爆沸．
（3）“化學多米諾實驗”是利用化學反應中氣體產生的壓力，使多個化學反應依次發生（整個反應只需要第一個反應發生，就好像多米諾骨牌游戲一樣）．以下就是一個“化學多米諾實驗”，如圖所示的A～H各裝置中分別盛放的物質為：A．稀硫酸；B．鋅粒；C.3%H₂O₂溶液；D．MnO₂；E．某溶液；F．某塊狀固體；G．滴有紫色石蕊試液的蒸餾水；H．足量澄清石灰水．請回答以下各題：

①反應開始后，若G中出現紅色，H中有白色沉淀生成，判斷E、F中的物質可能分別是稀鹽酸、石灰石．
②依據①中實驗現象，按基本反應類型寫出該實驗中有關反應的化學方程式．
Ⅰ．化合反應：CO₂+H₂O═H₂CO₃．
Ⅱ．分解反應：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
Ⅲ．置換反應：Zn+H₂S0₄=ZnSO₄+H₂↑．
Ⅳ．復分解反應：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據元素的性質與原子結構特別是最外層電子數有關，最外層電子數不同，則性質不同，所以金屬Na、Mg性質不同進行分析；
根據物質的結構不同，物質的性質不同，CO與CO₂的分子結構不同，即一個CO₂分子比一個CO分子多一個氧原子，所以CO與CO₂的性質不同進行分析；
（2）根據水庫中的組成分析類別；
根據過濾的原理分析回答；
根據化合價原則、質量守恒定律分析回答；
利用PH試紙或pH計測定溶液的酸堿度；
根據水垢的成分分析回答；
根據蒸餾的原理及注意的事項分析；
（3）根據石蕊遇酸變紅，石灰水遇二氧化碳變渾濁，因此要從反應后的物質考慮反應物；
根據提供的信息和現象推斷出每個裝置中發生的反應，然后根據反應的特點判斷屬于那種反應類型．

解答 解：（1）元素的性質與原子結構特別是最外層電子數有關，最外層電子數不同，則性質不同，所以金屬Na、Mg 性質不同；
物質的結構不同，物質的性質不同，CO與CO₂的分子結構不同，即一個CO₂分子比一個CO分子多一個氧原子，所以CO與CO₂的性質不同；
（2）①由于水庫中的水處于敞開的環境中，混入了一些物質，所以水庫中的水屬于混合物；
②Ⅰ．A池中通過過濾除去水中的固體雜質；
Ⅱ．在二氧化氯（ClO₂）中，由氧-2價，則氯的化合價是+4價；在Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2X方程式中左邊有：氯原子、鈉原子、氧原子的數目分別是4、2、2，在右邊有氯原子、氧原子的數目分別是2、2、由質量守恒定律反應前后原子的種類及數目不變可知，X的化學式是NaCl；
Ⅲ．為了測定家用自來水的酸堿度，應用PH計來進行精確檢測；
③水中的Ca²⁺，Mg²⁺受熱后轉化為沉淀，即通常所說的水垢，水垢的主要成分為碳酸鈣和氫氧化鎂；
④把自來水進一步凈化為蒸餾水的實驗方法是蒸餾．實驗室制取蒸餾水的蒸餾燒瓶里，通常要加入幾粒沸石或碎瓷片，作用是防止出現暴沸；
（3）本實驗要多個裝置連接，系統的氣密性是實驗成敗的關鍵，所以，實驗開始前首先要檢查裝置的氣密性．此裝置的工作原理是B裝置中的鋅和稀硫酸反應放出氫氣，氫氣將C裝置中的過氧化氫溶液壓入D裝置中，在二氧化錳的摧化作用下生產氧氣，氧氣再把E中的液體壓入F中，兩種藥品接觸發生反應，生成的氣體再通過紫色石蕊試液和澄清石灰水．
①反應開始后，若G中出現紅色，H中有白色沉淀生成，說明產生的氣體中有氯化氫和二氧化碳，固體和液體反應生成二氧化碳的藥品就是鹽酸和石灰石；
②通過現象分析，B中是鋅和稀硫酸反應，D中是過氧化氫溶液分解，F中是碳酸鈣和鹽酸反應，G中是二氧化碳和水化合，H中是二氧化碳和氫氧化鈣反應，
所以化合反應：CO₂+H₂O═H₂CO₃，
分解反應：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
置換反應：Zn+H₂S0₄=ZnSO₄+H₂↑，
復分解反應：CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故答案為：（1）最外層電子數不同，分子構成不同；
（2）①混合物；
②Ⅰ．過濾；
Ⅱ．+4；NaCl；
Ⅲ．PH計；
③碳酸鈣和氫氧化鎂；
④蒸餾，防止出現暴沸；
（3）①稀鹽酸，石灰石；
②化合反應：CO₂+H₂O=H₂CO₃；
分解反應：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
置換反應：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

點評 本題考查了學生對水的凈化、化合價原則、質量守恒定律，酸堿度的測定等知識的掌握和應用，難度不大，掌握相關知識即可順利解答．