小亮和小明非常喜欢吃马铃薯(土豆)，他们从互联网上查到有关资料：马铃薯的主要成分是淀粉和多种营养物质，还含有少量的生物活性物质——酶，酶是生物体内最常用的一种催化剂．他们在为分解过氧化氢寻找催化剂的探究过程中，惊奇地发现，将新鲜的马铃薯块放入过氧化氢溶液中时，马铃薯块表面有气泡产生，这是什么气体呢？在该反应中马铃薯起了什么作用呢？对此他们进行了如下探究．

[提出猜想]

猜想一：小亮认为是马铃薯中的有机物与过氧化氢溶液作用产生了二氧化碳，马铃薯是反应物之一．

猜想二：小明认为过氧化氢溶液是在马铃薯中酶的催化作用下分解产生了氧气，马铃薯中的酶是反应的催化剂．

[实验验证]

(1)首先看小亮的实验设计，假设产生了二氧化碳．

步骤一：取一小片马铃薯，放在天平上称其质量为M₁．

步骤二：选用如下图所示的实验室中制取气体的装置________(填图中装置序号)，将小片马铃薯放入试管中，使之与过氧化氢溶液混合，此时可观察到装置内产生大量气泡．

步骤三：根据小亮的实验猜想，收集上述装置中所产生的气体，可选用的收集方法是________________，你作出此判断的理由是________________．

步骤四：检验产生的气体是否为二氧化碳，常用的方法是________________．

步骤五：等气体不再产生时，将马铃薯片取出，用滤纸吸干其表面上带出的溶液后，称其质量为M₂．请你根据小亮的实验猜想，推测马铃薯片的质量M₂与M₁相比会________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

(2)下面我们再来看小明的实验设计，假设产生了氧气．其各步操作与小亮的基本相同．

步骤二：应选择图中的哪套装置制取气体________(填图中装置序号)．

步骤三：根据小明的实验猜想，可选用的收集气体的方法是________________，作出此判断的依据是________________．

步骤四：检验产生气体是否为氧气的方法及现象是________________．

步骤五：根据小明的实验猜想，请你推测称量的马铃薯片的质量M₂与反应前的M₁相比会________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

[得出结论]

(3)经过实验验证，最后发现小明的猜想是正确的，请你写出该反应的文字表达式：________．此探究实验还可以说明：用过氧化氢制取氧气时，其催化剂________(填“是”或“不是”)唯一的．

2008年5月12日14时28分，我国四川省汶川县发生了里氏8.0级强烈地震，举国上下，众志成城，抗震救灾．汶川大地震使北川、青川、德阳等地区山体大面积滑坡，阻塞河道，形成多处堰塞湖．为了研究地震是否对水质造成影响，震灾过后，某化学研究小组的同学用洁净的塑料瓶从某堰塞湖中取回一定量的水样，然后进行如下研究分析．

(1)将浑浊的水样倒入烧杯中，加入明矾粉末搅拌，静置．加入明矾的目的是________________．

(2)将静置后的河水采用如图所示的装置进行过滤，请问：图示实验还需要用到的一种仪器是________，其作用是________．

(3)过滤后得到的水澄清透明，取其少量于小烧杯中，加入肥皂水并搅拌，发现烧杯中有大量浮渣，则说明该水样是________(填“硬水”或“软水”)．使用硬水会带来许多麻烦，日常生活中常用来降低水的硬度的方法是________．

(4)若灾民饮用水被污染，则有可能造成灾区疫病大面积暴发，因此看似洁净的水还不能直接饮用．下列净化水的单一操作中，净化程度最高的是(　　)

A．蒸馏　B．吸附沉淀　C．过滤　D．静置沉淀

(5)灾后需要恢复生产，重建家园，处处都离不开水．了解必要的净水知识，有着极其重要的作用．

①茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计利用的化学原理是________；

②自制净水器中常加入________，用于除去水中的异味和色素；

③自来水厂常用的消毒剂是________(写出一种)．

新闻导入：

2009年2月20日上午，江苏省盐城市自来水厂水源受酚类化合物污染，导致市区大面积断水，至少20万居民的生活受到影响．2月21日，肇事企业已被责令关停，经当地政府的协调努力，21日恢复自来水供应，水质符合标准．但此次事件进一步暴露出我们在水源地管理方面存在严重缺陷，需要认真反思．水是人类生存的必要条件，饮用水是否安全卫生直接关系到群众的健康．在水资源过度开发和废污水大量排放的双重压力下，许多地区水源地污染情况日趋严重，保证饮用水源安全卫生的难度不断加大．剖析盐城水污染事件，直接原因固然是不良企业置排放标准于不顾，肆意在水源上游排放有毒有害物质，但人们保护水资源的意识淡薄，也是导致水体污染日益恶化的一个重要因素，那我们怎样做才能保护好、利用好水资源呢？

知识链接：

(1)读了上述材料，请你说出盐城市水体被污染的原因是________________．对于预防水污染，请你说出一项具体的措施________________．

(2)我国生活饮用水的标准有

①除去水中难溶性的固体物质可用________的方法；

②检验水样是硬水还是软水，可用的物质是________；

③符合感官和化学指标的水还不一定是安全的饮用水，理由是______________．

(3)盐城水污染事件发生后，很多城市发起了一轮紧急治理水污染的措施：如调水冲污、开辟新水源、污染企业搬迁等措施，这些措施能否缓解水污染？是否存在局限性？请谈一下你的看法．如果你是这次水污染的总指挥，要实现让群众喝上放心水，你将如何处理？

水是生命之源，保护水资源，防止水污染是每个公民的责任．某兴趣小组的同学们开展了“湿地植物净化污水的作用”的研究项目．他们从不同的地点采集了生活污水(含氮、磷元素)、工业污水(含重金属元素)、混合污水和池塘水，量取等量的四种水样分别装入四个编号为a、b、c、d的玻璃容器中，再将四份质量和生长状态等均相同的菖蒲(一种湿地植物)分别放入这四个玻璃容器中培养，15天后继续实验．

步骤1：从上述培养过菖蒲的四种水样中各取水样3 kg，分别加入4个鱼缸中(编号与水样编号一致)．每个鱼缸分别放养生长状态相同的同种金鱼5条．

步骤2：设置对照组，除所取水样均为没有培养过菖蒲的原水样外，其余同步骤1．观察记录实验中金鱼的存活天数，结果如下图所示．

(1)分析此图可以得出什么结论？

(2)分析湿地植物可以净化污水的主要原理(请写出两点)．

问题情境：

睿睿学完二氧化碳以后，突发奇想：“能不能把这一节课所学的知识用一个实验串联起来”，于是他把自己的想法告诉了研究性学习小组的婷婷和彤彤，经过三人的认真分析讨论，设计了如图所示装置进行二氧化碳的制取实验并对部分性质进行探究，请你和他们一起完成下面的探究之旅吧．

(1)关闭E打开C，从长颈漏斗A加入液体与锥形瓶B中的固体接触，即有二氧化碳产生．观察到D中的蜡烛慢慢熄灭，说明二氧化碳具有________的性质，写出实验室制取二氧化碳的文字表达式：________．

(2)关闭C打开E，则观察到G中蜡烛燃烧得更旺，说明有氧气生成．

查阅资料：

二氧化碳能与过氧化钠(Na₂O₂)反应生成碳酸钠(Na₂CO₃)与氧气．

实验探究：

(3)要检验反应后F中的固体物质中含有碳酸钠(Na₂CO₃)，可取反应后F中的少量固体物质于试管中，滴入________，可观察到有气泡产生．

(4)将蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口，观察到________，证明该反应有二氧化碳气体生成，写出二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊的文字表达式：________．

实验结论：

反应后F中的固体物质含有碳酸钠(Na₂CO₃)．写出二氧化碳与过氧化钠反应的文字表达式：________．

拓展练习：

虚线框内的装置还可用于实验室制取氧气，该反应的文字表达式为：________．

背景材料：

小明发现市场上有些食品装在充满气体的塑料袋内，显得鼓鼓的，看上去像一个小“枕头”(如图)．经询问有关人员，了解到这样包装的目的是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质，同时还能防止食品挤压变形．那么，这是什么气体呢？他决定对所充的气体进行探究．

查阅资料：

(1)氧气可使带火星的木条复燃．

(2)氮气不能供给呼吸，不燃烧也不能支持燃烧．

(3)二氧化碳不能供给呼吸，也不能支持燃烧，但能使澄清石灰水变浑浊．

提出猜想：

技术人员告诉他，从经济、环保等因素考虑，工厂充入食品包装袋中的气体是空气的成分之一．他以此为依据，对所充气体的成分作了如下三种猜想．

猜想一：可能是氧气；依据是防止食品挤压变形．

猜想二：可能是二氧化碳；依据是防止食品挤压变形的同时还能延长保质期．

猜想三：可能是氮气；依据是________．

设计实验：请完成下表空白．

反思与拓展：

(1)从获得气体的难易和经济性考虑，若只是为了防止食品挤压变形，最好使用的气体是________．

(2)若要从能使食品较长时间地保鲜、保质和不易压碎考虑，你认为食品充气包装对气体的要求是________________(写出三点即可)．

(3)若填充的气体是氮气或二氧化碳，则应采用________充气包装．

污染大气的一氧化碳和一氧化氮部分来自汽车尾气，随着汽车数量增加，空气质量问题日益受到关注．回答下列问题：

(1)若汽车排气管加催化转换器，则一氧化碳和一氧化氮会相互作用生成二氧化氮和氮气，从而有效改善空气质量，该反应的化学方程式为________；

(2)下图是该化学反应的微观过程模拟图，据图可知，化学反应的实质是________．(填序号)

①分子间隙发生了改变

②分子分成原子，原子重新组合成新的物质的分子过程．

(3)上述内容涉及了物质、分子、原子、化学性质等四个概念，据你的理解，补充完成以下概念关系图．

某化工厂用石灰石制取碳酸钙，流程图为

(1)请写出上述方案中所依据反应的化学方程式

①________；

②________；

③________．

(2)请你仍然用石灰石为原料，其他试剂任选，设计另外一种制备碳酸钙的实验方案，将你的实验方案用流程图的形式表示出来：

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠(Na₂O₂)作为供氧剂．为了探究其反应原理，兴趣小组同学在老师的指导下，进行了如下探究，请你一起参与．

[查阅资料]过氧化钠在常温下与水、二氧化碳反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气．

[设计实验]小明同学想通过下图所示装置探究过氧化钠与二氧化碳的反应，并验证反应产物．

(1)下列是实验室常用的仪器：

①A是二氧化碳气体的发生装置，装配该装置时，应选用的仪器除带导管的双孔橡皮塞外，还需要的仪器有(填名称)________、________．该装置在实验室还可以用来制取氧气，写出用该装置制取氧气的化学方程式________．

②实验室选择制取气体的发生装置，主要依据是________．

(2)用D所示的方法收集氧气，其依据是________．检验D装置试管内收集到的气体是否是氧气的方法、现象及结论是：待D中气体集满后，把试管移出水面，然后________．

(3)C中氢氧化钠的作用是________．

(4)检验B中反应后剩余固体的成分．

[反思与评价]

①通过上述实验，小明同学认为Na₂O₂与CO₂反应除了生成Na₂CO₃和O₂，还有可能生成NaHCO₃．你认为他的结论________(选填“正确”或“不正确”)，理由是________．写出Na₂O₂与二氧化碳反应的化学方程式________．

②请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的优点是________．