Question

7．请用所学化学知识解释下列原理．
（1）刘莹同学在做硫在盛有氧气的集气瓶中燃烧时，为了保护空气，在瓶底预先倒入少量的氢氧化钠溶液，其原理是（写化学方程式）SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）现在流行野外露营生活，在野外也要有清洁的水源，人们日常生活用水必须经过一系列的净化处理才能使用：
①向水样中加入明矾，经溶解、静置、过滤（填操作名称），除去不溶性杂质，然后加入活性炭，利用其吸附性除去异味，再杀菌消毒，得到生活用水．
②欲判断得到的生活用水是硬水还是软水，可用肥皂水进行检验，其检验方法为向水中加入肥皂水，泡沫少者为含钙、镁离子较多的硬水；
（3）甲烷除了能在氧气中燃烧外，还能在氯气中燃烧．请你仿照甲烷在氧气中燃烧的化学方程式，写出甲烷在氯气中反应的化学方程式4Cl₂+CH₄$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CCl₄+4HCl．
（4）盐酸既是化工的重要产品，又是生产硅材料的重要原料．如图归纳出了盐酸与其它物质间相互反应的关系（图中“-”表示相连的两种物质能发生反应）．
①若X是与其它三种不同类别的化合物，则X可以是（填化学式）Fe₂O₃或CuO；
②根据图所示物质间关系，写出①反应的化学方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫，而二氧化硫有毒，会污染空气，所以利用了二氧化硫可以和氢氧化钠溶液反应的性质来吸收二氧化硫；
（2）为除去水中不溶性固体颗粒，加入明矾使悬浮小颗粒凝聚，经过静置沉降后进行过滤；使用具有吸附性的活性炭除去水中异味；利用水中钙、镁离子会影响肥皂水的起泡，向水中加入肥皂水，泡沫少者为含钙、镁离子较多的硬水；
（3）根据“O₂和CH₄充分反应后的生成物是CO₂和H₂O”找出反应规律，又因为氯气（Cl₂）和氧气（O₂）都是活泼的非金属单质，在一定条件下它们都能跟甲烷（CH₄）反应，因为氯气（Cl₂）和氧气（O₂）都有相似的化学性质，利用知识迁移类推的方法处理此题；
（4）根据酸的化学性质，酸能与碱反应，酸能与盐反应，酸能与碱性氧化物反应可解答此题；根据复分解反应发生的实质，可以书写化学方程式．

解答 解：（1）二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O
（2）为除去水中不溶性固体颗粒，加入明矾使悬浮小颗粒凝聚，经过静置沉降后进行过滤；利用水中钙、镁离子会影响肥皂水的起泡，向水中加入肥皂水，泡沫少者为含钙、镁离子较多的硬水；
（3）根据甲烷与氧气的反应可知，是氧气将甲烷氧化，得到了二氧化碳和水．则从该角度，氯气应该同样将甲烷氧化，得到四氯化碳和氯化氢，反应的方程式是：4Cl₂+CH₄$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CCl₄+4HCl．
（4）因为我们学过酸的化学性质，酸能与碱反应，酸能与盐反应，酸能与碱性氧化物反应，又因为氢氧化钠属于碱，碳酸钠属于盐，就少了碱性氧化物反应这种类型，所以我们可以选择学过的最常见的碱性氧化物氧化铁、氧化铜等；故答案为：Fe₂O₃；CuO；
根据复分解反应发生的实质，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故答案为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
故答案为：（1）SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O
（2）过滤；向水中加入肥皂水，泡沫少者为含钙、镁离子较多的硬水；
（3）4Cl₂+CH₄$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CCl₄+4HCl；
（4）Fe₂O₃；CuO；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．

点评 本题涉及的日常生活中的知识点多，和课本知识结合紧密，学生平时要学以致用，提高运用化学知识分析、解决实际问题的能力．