小亮和小明非常喜歡吃馬鈴薯(土豆)，他們從互聯(lián)網(wǎng)上查到有關(guān)資料：馬鈴薯的主要成分是淀粉和多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還含有少量的生物活性物質(zhì)——酶，酶是生物體內(nèi)最常用的一種催化劑．他們?cè)跒榉纸膺^(guò)氧化氫尋找催化劑的探究過(guò)程中，驚奇地發(fā)現(xiàn)，將新鮮的馬鈴薯塊放入過(guò)氧化氫溶液中時(shí)，馬鈴薯塊表面有氣泡產(chǎn)生，這是什么氣體呢？在該反應(yīng)中馬鈴薯起了什么作用呢？對(duì)此他們進(jìn)行了如下探究．

[提出猜想]

猜想一：小亮認(rèn)為是馬鈴薯中的有機(jī)物與過(guò)氧化氫溶液作用產(chǎn)生了二氧化碳，馬鈴薯是反應(yīng)物之一．

猜想二：小明認(rèn)為過(guò)氧化氫溶液是在馬鈴薯中酶的催化作用下分解產(chǎn)生了氧氣，馬鈴薯中的酶是反應(yīng)的催化劑．

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]

(1)首先看小亮的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，假設(shè)產(chǎn)生了二氧化碳．

步驟一：取一小片馬鈴薯，放在天平上稱其質(zhì)量為M₁．

步驟二：選用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的裝置________(填圖中裝置序號(hào))，將小片馬鈴薯放入試管中，使之與過(guò)氧化氫溶液混合，此時(shí)可觀察到裝置內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡．

步驟三：根據(jù)小亮的實(shí)驗(yàn)猜想，收集上述裝置中所產(chǎn)生的氣體，可選用的收集方法是________________，你作出此判斷的理由是________________．

步驟四：檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是否為二氧化碳，常用的方法是________________．

步驟五：等氣體不再產(chǎn)生時(shí)，將馬鈴薯片取出，用濾紙吸干其表面上帶出的溶液后，稱其質(zhì)量為M₂．請(qǐng)你根據(jù)小亮的實(shí)驗(yàn)猜想，推測(cè)馬鈴薯片的質(zhì)量M₂與M₁相比會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”)．

(2)下面我們?cè)賮?lái)看小明的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，假設(shè)產(chǎn)生了氧氣．其各步操作與小亮的基本相同．

步驟二：應(yīng)選擇圖中的哪套裝置制取氣體________(填圖中裝置序號(hào))．

步驟三：根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)猜想，可選用的收集氣體的方法是________________，作出此判斷的依據(jù)是________________．

步驟四：檢驗(yàn)產(chǎn)生氣體是否為氧氣的方法及現(xiàn)象是________________．

步驟五：根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)猜想，請(qǐng)你推測(cè)稱量的馬鈴薯片的質(zhì)量M₂與反應(yīng)前的M₁相比會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”)．

[得出結(jié)論]

(3)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后發(fā)現(xiàn)小明的猜想是正確的，請(qǐng)你寫(xiě)出該反應(yīng)的文字表達(dá)式：________．此探究實(shí)驗(yàn)還可以說(shuō)明：用過(guò)氧化氫制取氧氣時(shí)，其催化劑________(填“是”或“不是”)唯一的．

2008年5月12日14時(shí)28分，我國(guó)四川省汶川縣發(fā)生了里氏8.0級(jí)強(qiáng)烈地震，舉國(guó)上下，眾志成城，抗震救災(zāi)．汶川大地震使北川、青川、德陽(yáng)等地區(qū)山體大面積滑坡，阻塞河道，形成多處堰塞湖．為了研究地震是否對(duì)水質(zhì)造成影響，震災(zāi)過(guò)后，某化學(xué)研究小組的同學(xué)用潔凈的塑料瓶從某堰塞湖中取回一定量的水樣，然后進(jìn)行如下研究分析．

(1)將渾濁的水樣倒入燒杯中，加入明礬粉末攪拌，靜置．加入明礬的目的是________________．

(2)將靜置后的河水采用如圖所示的裝置進(jìn)行過(guò)濾，請(qǐng)問(wèn)：圖示實(shí)驗(yàn)還需要用到的一種儀器是________，其作用是________．

(3)過(guò)濾后得到的水澄清透明，取其少量于小燒杯中，加入肥皂水并攪拌，發(fā)現(xiàn)燒杯中有大量浮渣，則說(shuō)明該水樣是________(填“硬水”或“軟水”)．使用硬水會(huì)帶來(lái)許多麻煩，日常生活中常用來(lái)降低水的硬度的方法是________．

(4)若災(zāi)民飲用水被污染，則有可能造成災(zāi)區(qū)疫病大面積暴發(fā)，因此看似潔凈的水還不能直接飲用．下列凈化水的單一操作中，凈化程度最高的是(　　)

A．蒸餾　B．吸附沉淀　C．過(guò)濾　D．靜置沉淀

(5)災(zāi)后需要恢復(fù)生產(chǎn)，重建家園，處處都離不開(kāi)水．了解必要的凈水知識(shí)，有著極其重要的作用．

①茶杯內(nèi)的紗網(wǎng)，可將茶葉與茶水分離，便于飲用，該設(shè)計(jì)利用的化學(xué)原理是________；

②自制凈水器中常加入________，用于除去水中的異味和色素；

③自來(lái)水廠常用的消毒劑是________(寫(xiě)出一種)．

新聞導(dǎo)入：

2009年2月20日上午，江蘇省鹽城市自來(lái)水廠水源受酚類化合物污染，導(dǎo)致市區(qū)大面積斷水，至少20萬(wàn)居民的生活受到影響．2月21日，肇事企業(yè)已被責(zé)令關(guān)停，經(jīng)當(dāng)?shù)卣�府的協(xié)調(diào)努力，21日恢復(fù)自來(lái)水供應(yīng)，水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)．但此次事件進(jìn)一步暴露出我們?cè)谒�源地管理方面存在�?yán)重缺陷，需要認(rèn)真反思．水是人類生存的必要條件，飲用水是否安全衛(wèi)生直接關(guān)系到群眾的健康．在水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)和廢污水大量排放的雙重壓力下，許多地區(qū)水源地污染情況日趨嚴(yán)重，保證飲用水源安全衛(wèi)生的難度不斷加大．剖析鹽城水污染事件，直接原因固然是不良企業(yè)置排放標(biāo)準(zhǔn)于不顧，肆意在水源上游排放有毒有害物質(zhì)，但人們保護(hù)水資源的意識(shí)淡薄，也是導(dǎo)致水體污染日益惡化的一個(gè)重要因素，那我們?cè)鯓幼霾拍鼙Ｗo(hù)好、利用好水資源呢？

知識(shí)鏈接：

(1)讀了上述材料，請(qǐng)你說(shuō)出鹽城市水體被污染的原因是________________．對(duì)于預(yù)防水污染，請(qǐng)你說(shuō)出一項(xiàng)具體的措施________________．

(2)我國(guó)生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)有

①除去水中難溶性的固體物質(zhì)可用________的方法；

②檢驗(yàn)水樣是硬水還是軟水，可用的物質(zhì)是________；

③符合感官和化學(xué)指標(biāo)的水還不一定是安全的飲用水，理由是______________．

(3)鹽城水污染事件發(fā)生后，很多城市發(fā)起了一輪緊急治理水污染的措施：如調(diào)水沖污、開(kāi)辟新水源、污染企業(yè)搬遷等措施，這些措施能否緩解水污染？是否存在局限性？請(qǐng)談一下你的看法．如果你是這次水污染的總指揮，要實(shí)現(xiàn)讓群眾喝上放心水，你將如何處理？

水是生命之源，保護(hù)水資源，防止水污染是每個(gè)公民的責(zé)任．某興趣小組的同學(xué)們開(kāi)展了“濕地植物凈化污水的作用”的研究項(xiàng)目．他們從不同的地點(diǎn)采集了生活污水(含氮、磷元素)、工業(yè)污水(含重金屬元素)、混合污水和池塘水，量取等量的四種水樣分別裝入四個(gè)編號(hào)為a、b、c、d的玻璃容器中，再將四份質(zhì)量和生長(zhǎng)狀態(tài)等均相同的菖蒲(一種濕地植物)分別放入這四個(gè)玻璃容器中培養(yǎng)，15天后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．

步驟1：從上述培養(yǎng)過(guò)菖蒲的四種水樣中各取水樣3 kg，分別加入4個(gè)魚(yú)缸中(編號(hào)與水樣編號(hào)一致)．每個(gè)魚(yú)缸分別放養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)相同的同種金魚(yú)5條．

步驟2：設(shè)置對(duì)照組，除所取水樣均為沒(méi)有培養(yǎng)過(guò)菖蒲的原水樣外，其余同步驟1．觀察記錄實(shí)驗(yàn)中金魚(yú)的存活天數(shù)，結(jié)果如下圖所示．

(1)分析此圖可以得出什么結(jié)論？

(2)分析濕地植物可以凈化污水的主要原理(請(qǐng)寫(xiě)出兩點(diǎn))．

問(wèn)題情境：

睿睿學(xué)完二氧化碳以后，突發(fā)奇想：“能不能把這一節(jié)課所學(xué)的知識(shí)用一個(gè)實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來(lái)”，于是他把自己的想法告訴了研究性學(xué)習(xí)小組的婷婷和彤彤，經(jīng)過(guò)三人的認(rèn)真分析討論，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)并對(duì)部分性質(zhì)進(jìn)行探究，請(qǐng)你和他們一起完成下面的探究之旅吧．

(1)關(guān)閉E打開(kāi)C，從長(zhǎng)頸漏斗A加入液體與錐形瓶B中的固體接觸，即有二氧化碳產(chǎn)生．觀察到D中的蠟燭慢慢熄滅，說(shuō)明二氧化碳具有________的性質(zhì)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的文字表達(dá)式：________．

(2)關(guān)閉C打開(kāi)E，則觀察到G中蠟燭燃燒得更旺，說(shuō)明有氧氣生成．

查閱資料：

二氧化碳能與過(guò)氧化鈉(Na₂O₂)反應(yīng)生成碳酸鈉(Na₂CO₃)與氧氣．

實(shí)驗(yàn)探究：

(3)要檢驗(yàn)反應(yīng)后F中的固體物質(zhì)中含有碳酸鈉(Na₂CO₃)，可取反應(yīng)后F中的少量固體物質(zhì)于試管中，滴入________，可觀察到有氣泡產(chǎn)生．

(4)將蘸有澄清石灰水的玻璃片放在試管口，觀察到________，證明該反應(yīng)有二氧化碳?xì)怏w生成，寫(xiě)出二氧化碳?xì)怏w使澄清石灰水變渾濁的文字表達(dá)式：________．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

反應(yīng)后F中的固體物質(zhì)含有碳酸鈉(Na₂CO₃)．寫(xiě)出二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng)的文字表達(dá)式：________．

拓展練習(xí)：

虛線框內(nèi)的裝置還可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：________．

背景材料：

小明發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上有些食品裝在充滿氣體的塑料袋內(nèi)，顯得鼓鼓的，看上去像一個(gè)小“枕頭”(如圖)．經(jīng)詢問(wèn)有關(guān)人員，了解到這樣包裝的目的是為了使食品能夠較長(zhǎng)時(shí)間地保鮮、保質(zhì)，同時(shí)還能防止食品擠壓變形．那么，這是什么氣體呢？他決定對(duì)所充的氣體進(jìn)行探究．

查閱資料：

(1)氧氣可使帶火星的木條復(fù)燃．

(2)氮?dú)獠荒芄┙o呼吸，不燃燒也不能支持燃燒．

(3)二氧化碳不能供給呼吸，也不能支持燃燒，但能使澄清石灰水變渾濁．

提出猜想：

技術(shù)人員告訴他，從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等因素考慮，工廠充入食品包裝袋中的氣體是空氣的成分之一．他以此為依據(jù)，對(duì)所充氣體的成分作了如下三種猜想．

猜想一：可能是氧氣；依據(jù)是防止食品擠壓變形．

猜想二：可能是二氧化碳；依據(jù)是防止食品擠壓變形的同時(shí)還能延長(zhǎng)保質(zhì)期．

猜想三：可能是氮?dú)�；依�?jù)是________．

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)完成下表空白．

反思與拓展：

(1)從獲得氣體的難易和經(jīng)濟(jì)性考慮，若只是為了防止食品擠壓變形，最好使用的氣體是________．

(2)若要從能使食品較長(zhǎng)時(shí)間地保鮮、保質(zhì)和不易壓碎考慮，你認(rèn)為食品充氣包裝對(duì)氣體的要求是________________(寫(xiě)出三點(diǎn)即可)．

(3)若填充的氣體是氮?dú)饣蚨�氧化碳，則應(yīng)采用________充氣包裝．

污染大氣的一氧化碳和一氧化氮部分來(lái)自汽車尾氣，隨著汽車數(shù)量增加，空氣質(zhì)量問(wèn)題日益受到關(guān)注．回答下列問(wèn)題：

(1)若汽車排氣管加催化轉(zhuǎn)換器，則一氧化碳和一氧化氮會(huì)相互作用生成二氧化氮和氮?dú)猓瑥亩�有效改善空氣質(zhì)量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________；

(2)下圖是該化學(xué)反應(yīng)的微觀過(guò)程模擬圖，據(jù)圖可知，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是________．(填序號(hào))

①分子間隙發(fā)生了改變

②分子分成原子，原子重新組合成新的物質(zhì)的分子過(guò)程．

(3)上述內(nèi)容涉及了物質(zhì)、分子、原子、化學(xué)性質(zhì)等四個(gè)概念，據(jù)你的理解，補(bǔ)充完成以下概念關(guān)系圖．

某化工廠用石灰石制取碳酸鈣，流程圖為

(1)請(qǐng)寫(xiě)出上述方案中所依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式

①________；

②________；

③________．

(2)請(qǐng)你仍然用石灰石為原料，其他試劑任選，設(shè)計(jì)另外一種制備碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)方案，將你的實(shí)驗(yàn)方案用流程圖的形式表示出來(lái)：

呼吸面具和潛水艇中可用過(guò)氧化鈉(Na₂O₂)作為供氧劑．為了探究其反應(yīng)原理，興趣小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行了如下探究，請(qǐng)你一起參與．

[查閱資料]過(guò)氧化鈉在常溫下與水、二氧化碳反應(yīng)分別生成氫氧化鈉、碳酸鈉和氧氣．

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]小明同學(xué)想通過(guò)下圖所示裝置探究過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)，并驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物．

(1)下列是實(shí)驗(yàn)室常用的儀器：

①A是二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置，裝配該裝置時(shí)，應(yīng)選用的儀器除帶導(dǎo)管的雙孔橡皮塞外，還需要的儀器有(填名稱)________、________．該裝置在實(shí)驗(yàn)室還可以用來(lái)制取氧氣，寫(xiě)出用該裝置制取氧氣的化學(xué)方程式________．

②實(shí)驗(yàn)室選擇制取氣體的發(fā)生裝置，主要依據(jù)是________．

(2)用D所示的方法收集氧氣，其依據(jù)是________．檢驗(yàn)D裝置試管內(nèi)收集到的氣體是否是氧氣的方法、現(xiàn)象及結(jié)論是：待D中氣體集滿后，把試管移出水面，然后________．

(3)C中氫氧化鈉的作用是________．

(4)檢驗(yàn)B中反應(yīng)后剩余固體的成分．

[反思與評(píng)價(jià)]

①通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，小明同學(xué)認(rèn)為Na₂O₂與CO₂反應(yīng)除了生成Na₂CO₃和O₂，還有可能生成NaHCO₃．你認(rèn)為他的結(jié)論________(選填“正確”或“不正確”)，理由是________．寫(xiě)出Na₂O₂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式________．

②請(qǐng)說(shuō)說(shuō)呼吸面具或潛水艇用過(guò)氧化鈉作為供氧劑的最大的優(yōu)點(diǎn)是________．