Question

11．（1）化学的学科特征是在原子、分子水平上研究物质和创造物质．从Na、Mg原子结构示意图（）推知，金属Na、Mg性质不同的原因是最外层电子数不同（合理即可）；一氧化碳和二氧化碳性质不同的原因是分子构成不同（合理即可）．由此可见，物质的结构决定物质的性质．
（2）如图是水厂利用涪江河中的水生产自来水的主要流程：

①涪江河中的水属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）．
②Ⅰ．A池中通过过滤（填操作名称）除去水中的固体杂质．
Ⅱ．二氧化氯（ClO₂）是一种高效的消毒剂，其中氯元素的化合价为+4；用氯气和亚氯酸钠（NaClO₂）反应制取ClO₂的反应方程式为：Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2X．则X的化学式为NaCl．
Ⅲ．国家规定的自来水的PH范围为6.5～8.5，为了测定家用自来水是否达到这一标准，可用pH计来进行检测．
③水中的Ca²⁺，Mg²⁺受热后转化为沉淀，即通常所说的水垢，水垢的主要成分为碳酸钙、氢氧化镁．
④把自来水进一步净化为蒸馏水的实验方法是蒸馏，实验室制取蒸馏水的蒸馏烧瓶里，通常要加入几粒沸石或碎瓷片，作用是防止出现爆沸．
（3）“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生（整个反应只需要第一个反应发生，就好像多米诺骨牌游戏一样）．以下就是一个“化学多米诺实验”，如图所示的A～H各装置中分别盛放的物质为：A．稀硫酸；B．锌粒；C.3%H₂O₂溶液；D．MnO₂；E．某溶液；F．某块状固体；G．滴有紫色石蕊试液的蒸馏水；H．足量澄清石灰水．请回答以下各题：

①反应开始后，若G中出现红色，H中有白色沉淀生成，判断E、F中的物质可能分别是稀盐酸、石灰石．
②依据①中实验现象，按基本反应类型写出该实验中有关反应的化学方程式．
Ⅰ．化合反应：CO₂+H₂O═H₂CO₃．
Ⅱ．分解反应：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
Ⅲ．置换反应：Zn+H₂S0₄=ZnSO₄+H₂↑．
Ⅳ．复分解反应：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据元素的性质与原子结构特别是最外层电子数有关，最外层电子数不同，则性质不同，所以金属Na、Mg性质不同进行分析；
根据物质的结构不同，物质的性质不同，CO与CO₂的分子结构不同，即一个CO₂分子比一个CO分子多一个氧原子，所以CO与CO₂的性质不同进行分析；
（2）根据水库中的组成分析类别；
根据过滤的原理分析回答；
根据化合价原则、质量守恒定律分析回答；
利用PH试纸或pH计测定溶液的酸碱度；
根据水垢的成分分析回答；
根据蒸馏的原理及注意的事项分析；
（3）根据石蕊遇酸变红，石灰水遇二氧化碳变浑浊，因此要从反应后的物质考虑反应物；
根据提供的信息和现象推断出每个装置中发生的反应，然后根据反应的特点判断属于那种反应类型．

解答 解：（1）元素的性质与原子结构特别是最外层电子数有关，最外层电子数不同，则性质不同，所以金属Na、Mg 性质不同；
物质的结构不同，物质的性质不同，CO与CO₂的分子结构不同，即一个CO₂分子比一个CO分子多一个氧原子，所以CO与CO₂的性质不同；
（2）①由于水库中的水处于敞开的环境中，混入了一些物质，所以水库中的水属于混合物；
②Ⅰ．A池中通过过滤除去水中的固体杂质；
Ⅱ．在二氧化氯（ClO₂）中，由氧-2价，则氯的化合价是+4价；在Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2X方程式中左边有：氯原子、钠原子、氧原子的数目分别是4、2、2，在右边有氯原子、氧原子的数目分别是2、2、由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，X的化学式是NaCl；
Ⅲ．为了测定家用自来水的酸碱度，应用PH计来进行精确检测；
③水中的Ca²⁺，Mg²⁺受热后转化为沉淀，即通常所说的水垢，水垢的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁；
④把自来水进一步净化为蒸馏水的实验方法是蒸馏．实验室制取蒸馏水的蒸馏烧瓶里，通常要加入几粒沸石或碎瓷片，作用是防止出现暴沸；
（3）本实验要多个装置连接，系统的气密性是实验成败的关键，所以，实验开始前首先要检查装置的气密性．此装置的工作原理是B装置中的锌和稀硫酸反应放出氢气，氢气将C装置中的过氧化氢溶液压入D装置中，在二氧化锰的摧化作用下生产氧气，氧气再把E中的液体压入F中，两种药品接触发生反应，生成的气体再通过紫色石蕊试液和澄清石灰水．
①反应开始后，若G中出现红色，H中有白色沉淀生成，说明产生的气体中有氯化氢和二氧化碳，固体和液体反应生成二氧化碳的药品就是盐酸和石灰石；
②通过现象分析，B中是锌和稀硫酸反应，D中是过氧化氢溶液分解，F中是碳酸钙和盐酸反应，G中是二氧化碳和水化合，H中是二氧化碳和氢氧化钙反应，
所以化合反应：CO₂+H₂O═H₂CO₃，
分解反应：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
置换反应：Zn+H₂S0₄=ZnSO₄+H₂↑，
复分解反应：CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故答案为：（1）最外层电子数不同，分子构成不同；
（2）①混合物；
②Ⅰ．过滤；
Ⅱ．+4；NaCl；
Ⅲ．PH计；
③碳酸钙和氢氧化镁；
④蒸馏，防止出现暴沸；
（3）①稀盐酸，石灰石；
②化合反应：CO₂+H₂O=H₂CO₃；
分解反应：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
置换反应：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

点评 本题考查了学生对水的净化、化合价原则、质量守恒定律，酸碱度的测定等知识的掌握和应用，难度不大，掌握相关知识即可顺利解答．