Question

11．（1）化學(xué)的學(xué)科特征是在原子、分子水平上研究物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)．從Na、Mg原子結(jié)構(gòu)示意圖（）推知，金屬Na、Mg性質(zhì)不同的原因是最外層電子數(shù)不同（合理即可）；一氧化碳和二氧化碳性質(zhì)不同的原因是分子構(gòu)成不同（合理即可）．由此可見，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)．
（2）如圖是水廠利用涪江河中的水生產(chǎn)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(zhì)．
Ⅱ．二氧化氯（ClO₂）是一種高效的消毒劑，其中氯元素的化合價(jià)為+4；用氯氣和亞氯酸鈉（NaClO₂）反應(yīng)制取ClO₂的反應(yīng)方程式為：Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2X．則X的化學(xué)式為NaCl．
Ⅲ．國家規(guī)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(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，可用pH計(jì)來進(jìn)行檢測．
③水中的Ca²⁺，Mg²⁺受熱后轉(zhuǎn)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(jìn)一步凈化為蒸餾水的實(shí)驗(yàn)方法是蒸餾，實(shí)驗(yàn)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(xiàn)爆沸．
（3）“化學(xué)多米諾實(shí)驗(yàn)”是利用化學(xué)反應(yīng)中氣體產(chǎn)生的壓力，使多個(gè)化學(xué)反應(yīng)依次發(fā)生（整個(gè)反應(yīng)只需要第一個(gè)反應(yīng)發(fā)生，就好像多米諾骨牌游戲一樣）．以下就是一個(gè)“化學(xué)多米諾實(shí)驗(yàn)”，如圖所示的A～H各裝置中分別盛放的物質(zhì)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(qǐng)回答以下各題：

①反應(yīng)開始后，若G中出現(xiàn)紅色，H中有白色沉淀生成，判斷E、F中的物質(zhì)可能分別是稀鹽酸、石灰石．
②依據(jù)①中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，按基本反應(yīng)類型寫出該實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式．
Ⅰ．化合反應(yīng)：CO₂+H₂O═H₂CO₃．
Ⅱ．分解反應(yīng)：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
Ⅲ．置換反應(yīng)：Zn+H₂S0₄=ZnSO₄+H₂↑．
Ⅳ．復(fù)分解反應(yīng)：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)特別是最外層電子數(shù)有關(guān)，最外層電子數(shù)不同，則性質(zhì)不同，所以金屬Na、Mg性質(zhì)不同進(jìn)行分析；
根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，物質(zhì)的性質(zhì)不同，CO與CO₂的分子結(jié)構(gòu)不同，即一個(gè)CO₂分子比一個(gè)CO分子多一個(gè)氧原子，所以CO與CO₂的性質(zhì)不同進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)水庫中的組成分析類別；
根據(jù)過濾的原理分析回答；
根據(jù)化合價(jià)原則、質(zhì)量守恒定律分析回答；
利用PH試紙或pH計(jì)測定溶液的酸堿度；
根據(jù)水垢的成分分析回答；
根據(jù)蒸餾的原理及注意的事項(xiàng)分析；
（3）根據(jù)石蕊遇酸變紅，石灰水遇二氧化碳變渾濁，因此要從反應(yīng)后的物質(zhì)考慮反應(yīng)物；
根據(jù)提供的信息和現(xiàn)象推斷出每個(gè)裝置中發(fā)生的反應(yīng)，然后根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)判斷屬于那種反應(yīng)類型．

解答 解：（1）元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)特別是最外層電子數(shù)有關(guān)，最外層電子數(shù)不同，則性質(zhì)不同，所以金屬Na、Mg 性質(zhì)不同；
物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，物質(zhì)的性質(zhì)不同，CO與CO₂的分子結(jié)構(gòu)不同，即一個(gè)CO₂分子比一個(gè)CO分子多一個(gè)氧原子，所以CO與CO₂的性質(zhì)不同；
（2）①由于水庫中的水處于敞開的環(huán)境中，混入了一些物質(zhì)，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(zhì)；
Ⅱ．在二氧化氯（ClO₂）中，由氧-2價(jià)，則氯的化合價(jià)是+4價(jià)；在Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2X方程式中左邊有：氯原子、鈉原子、氧原子的數(shù)目分別是4、2、2，在右邊有氯原子、氧原子的數(shù)目分別是2、2、由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后原子的種類及數(shù)目不變可知，X的化學(xué)式是NaCl；
Ⅲ．為了測定家用自來水的酸堿度，應(yīng)用PH計(jì)來進(jìn)行精確檢測；
③水中的Ca²⁺，Mg²⁺受熱后轉(zhuǎn)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(jìn)一步凈化為蒸餾水的實(shí)驗(yàn)方法是蒸餾．實(shí)驗(yàn)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(xiàn)暴沸；
（3）本實(shí)驗(yàn)要多個(gè)裝置連接，系統(tǒng)的氣密性是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，所以，實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(chǎn)氧氣，氧氣再把E中的液體壓入F中，兩種藥品接觸發(fā)生反應(yīng)，生成的氣體再通過紫色石蕊試液和澄清石灰水．
①反應(yīng)開始后，若G中出現(xiàn)紅色，H中有白色沉淀生成，說明產(chǎn)生的氣體中有氯化氫和二氧化碳，固體和液體反應(yīng)生成二氧化碳的藥品就是鹽酸和石灰石；
②通過現(xiàn)象分析，B中是鋅和稀硫酸反應(yīng)，D中是過氧化氫溶液分解，F(xiàn)中是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，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(yīng)，
所以化合反應(yīng)：CO₂+H₂O═H₂CO₃，
分解反應(yīng)：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
置換反應(yīng)：Zn+H₂S0₄=ZnSO₄+H₂↑，
復(fù)分解反應(yīng)：CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故答案為：（1）最外層電子數(shù)不同，分子構(gòu)成不同；
（2）①混合物；
②Ⅰ．過濾；
Ⅱ．+4；NaCl；
Ⅲ．PH計(jì)；
③碳酸鈣和氫氧化鎂；
④蒸餾，防止出現(xiàn)暴沸；
（3）①稀鹽酸，石灰石；
②化合反應(yīng)：CO₂+H₂O=H₂CO₃；
分解反應(yīng)：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
置換反應(yīng)：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)水的凈化、化合價(jià)原則、質(zhì)量守恒定律，酸堿度的測定等知識(shí)的掌握和應(yīng)用，難度不大，掌握相關(guān)知識(shí)即可順利解答．