地球“發(fā)燒”了

　　材料1．空氣的成分

空氣是多種氣體的混合物．空氣的成分可分為恒定成分和易變成分兩類．恒定成分是指在空氣中含量大，在任何地方含量幾乎不變，包括78.06％氮氣、20.94％氧氣、0.94％氬等稀有氣體，合計約占99.94％．易變成分是指在空氣中含量很少，但因季節(jié)、地域等自然因素和人類的活動而引起相對含量的較大變化，甚至某些成分急劇增加或減少．下表中列出了大氣中幾種易變成分：

　　材料2．自然界中碳循環(huán)

試回答下列問題：

(1)從地球上動植物生命活動所需要的物質角度看，為什么空氣如此重要？

(答出3條即可)

__________________

(2)大氣中多余的二氧化碳從何而來？

從上述材料可以看出，人類賴以生存的大氣，正遭受空前嚴重的破壞．二氧化碳作為一種主要的溫室性氣體，含量增加導致氣候變暖、地球“發(fā)燒”、災害頻發(fā)，成為當前威脅人類生存發(fā)展最嚴重的問題．分析材料2，你認為導致大氣中二氧化碳含量增加的直接原因是(寫出兩條即可)____________

在②中，以石灰石為例，分解反應的化學方程式為_______________．

在⑧中，消耗二氧化碳的過程叫做________．在⑨中，消耗二氧化碳反應的化學方程式為________．在④中，以天然氣為例，燃燒反應的化學方程式為________．

(3)如何除去大氣中多余的二氧化碳？

據(jù)統(tǒng)計，大氣中每年新增CO₂約為l85～242億噸，而其綜合利用還不足l億噸/年，僅靠碳的自然循環(huán)來平衡大氣中二氧化碳已不可能．為了降低大氣中二氧化碳的含量，化學家們正想盡辦法用化學反應的手段使二氧化碳“變廢為寶”．

①火電廠用堿液吸收產生的二氧化碳，獲得化工產品碳酸鈉．該反應的化學方程式為________．

②日本科學家研制成功一種新型催化劑，在常壓、300℃條件下，CO₂和H₂反應生成甲烷和水．該反應的化學方程式為________．

③用三甲基膦做催化劑，在高壓、極低溫度條件下，CO₂和H₂可以高效合成甲酸(HCOOH)，并實現(xiàn)了工業(yè)化生產．該反應的化學方程式為________．

以下是實驗室常用部分儀器：

(1)指出圖中儀器的名稱：④________；

(2)小李同學選擇儀器制取并收集氧氣，已知他使用了儀器①③⑤⑥，那么他還需要使用上圖儀器中的________(填序號)；該發(fā)生裝置檢查氣密性的方法是：把導管的一端浸在水里，用手緊貼試管外壁，若導管口有________，則說明該裝置不漏氣．

(3)小張同學正在收集一瓶CO₂，不知是否收集滿了，其驗滿方法是________．

(4)某興趣小組選用上述儀器，用鋅粒和稀硫酸制氫氣，鋅粒反應完后，發(fā)現(xiàn)還有較多的灰黑色固體物質，從反應后的混合物中分離得到該灰黑色固體的操作方法是________．

[提出問題]灰黑色固體物質的成分是什么呢？

[提出猜想]①可能含有單質碳；②可能含有單質銅；③可能還有其它物質

[設計實驗]請設計實驗用化學方法證明該灰黑色固體物質中是否含有單質碳和單質銅．完成下表(不一定要填滿)：

[反思討論]上述各步反應完全后，興趣小組的同學還收集到了少量剩余黑色固體物質，為了進一步探究剩余固體物質的成分，興趣小組的同學討論后，認為用初中化學知識無法解決，你對下一步的探究學習活動的合理建議是：首先________．

某化學小組發(fā)現(xiàn)一袋包裝破損的漂白粉，同學們對其漂白作用是否失效產生了疑問．

[查閱資料]漂白粉的主要成分是Ca(ClO)₂、CaCl₂和Ca(OH)₂，其有效成分是Ca(ClO)₂．Ca(ClO)₂可溶于水，漂白原理是：它在空氣中發(fā)生反應Ca(ClO)₂＋H₂O＋CO₂CaCO₃＋2HClO，HClO能使有色物質如品紅溶液褪色．HClO不穩(wěn)定，易分解生成HCl和O₂．

[實驗探究]

[繼續(xù)探究]同學們對失效后的漂白粉的成分很感興趣，并作進一步探究．在老師的幫助下，同學們對失效后的漂白粉成分進行猜想，猜想一：CaCl₂和CaCO₃；猜想二：CaCl₂和Ca(OH)₂；猜想三：CaCl₂和CaCO₃和Ca(OH)₂．

實驗室有一瓶化肥的標簽已脫落，只知道它是NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和尿素[CO(NH₂)₂]中的一種．請你完成以下探究：

[猜想]猜想①：該化肥是NH₄Cl，

猜想②：該化肥是________，

猜想③：該化肥是NH₄HCO₃，

猜想④：該化肥是尿素．

[實驗探究]

(1)取少量樣品在研缽中與熟石灰研磨，有剌激性氣味的氣體放出，證明猜想________不成立；寫出其中一種化肥發(fā)生該反應的化學方程式：________．

(2)如下(圖1)，另取少量樣品于試管中，滴加適量水振蕩，再選(圖2)中________溶液滴入試管中，若無氣泡放出，則猜想________不成立．

(3)在步驟(2)的試管中再滴入(圖2)中的________溶液，若________，則猜想①成立；若________，則猜想②成立，其反應的化學方程式為：________．

假期，王霞同學在家中與媽媽做面包，發(fā)現(xiàn)媽媽揉面粉時在面粉中加入一種白色粉末，做出的面包疏松多孔，口感很好．她很感興趣，想探究這種“神奇粉末”的成分．

[查閱資料]通過對市場上相關產品進行調查，王霞發(fā)現(xiàn)了如下圖所示的三種商品，

其中，發(fā)酵粉與水混合后，產生大量氣體，你認為該氣體是　�、佟　�．王霞媽媽告訴她所用的白色粉末就是以上三種商品中的一種．

(1)[設計實驗]王霞探究這種白色粉末的成分．

取少量白色粉末于試管中，加入適量蒸餾水，發(fā)現(xiàn)白色粉末溶解，無其他明顯現(xiàn)象，實驗結論是　　②　　；另取少量白色粉末于試管中，加入　�、邸　�，有無色氣體產生，王霞認為白色粉末是純堿．

(2)[實驗反思]小明同學認為王霞同學根據(jù)上面的實驗現(xiàn)象，不能得出白色粉末是純堿，你若認為小明說法有道理，請用化學方程式解釋不能得出結淪的原因　�、堋　�．為了得到鑒別純堿和小蘇打的正確方法，王霞繼續(xù)查找資料，發(fā)現(xiàn)它們有下列的性質

根據(jù)上面信息，檢驗白色粉末的方法之一是：20℃時，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果有白色固體剩余，則為　�、荨　�，否則為　�、蕖　�．

(3)在查找資料過程中，王霞同學還發(fā)現(xiàn)純堿不是堿，是由于其水溶液顯堿性而得名．現(xiàn)要驗證純堿溶液是否顯堿性，請寫出用pH試紙來測其pH值的操作過程　�、摺　�．

下圖是一些常見物質的轉化關系，其中C是無色無刺激性的氣體，且能使澄清石灰水變渾濁；E是一種元污染的清潔能源，其燃燒產物是H．

請根據(jù)上圖，回答下列有關問題：

(1)紅棕色粉末A和氣體C、E的化學式分別為：A________、C________、E：________．

(2)G轉化為H和A的反應類型是________反應；B轉化成E和D的反應類型是________反應．

(3)①A與鹽酸反應的化學方程式為：________；

②D和氯氣化合生成F的化學方程式為：________．

(4)以上圖中無色氣體C為中心，延展如下圖：

①請寫出實現(xiàn)這兩個轉化的另一反應物J、K的化學式：J________、K________．

②請完善由CO和CaCO₃分別轉變成無色氣體C的轉化關系圖，在箭號上注明必要的反應條件和其它反應物．

化學實驗和科學探究都離不開實驗裝置．根據(jù)下列裝置，回答問題：

(1)裝置A可用于以高錳酸鉀為試劑制取氧氣，制取時需要在管口放一團棉花，它的作用是________，寫出該反應的化學方程式________．

(2)可用于收集氫氣的裝置是________(填寫序號字母)．

(3)科學探究

[查閱資料]

小玲同學查閱資料發(fā)現(xiàn)：過氧化鈣(CaO₂)能分別與水、二氧化碳反應．

[猜想]

①過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氧氣．

②過氧化鈣在空氣中久置生成的物質可能是碳酸鈣或氫氧化鈣或二者的混合物．

[實驗探究]

實驗一選用上述實驗裝置B進行過氧化鈣與水反應的實驗，收集一試管氣體，將帶火星的木條伸入試管中，木條復燃；取反應后的溶液置于試管中，充分振蕩后再滴入________(填寫一種試劑的名稱)試液，發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色，說明猜想①是正確的，反應的化學方程式是________．

實驗二為探究猜想②是否正確，小玲設計了如下實驗，請你幫助她完成表格中的空白內容：

實驗步驟c中發(fā)生反應的化學方程式是________．

化學能轉化為電能，在生產、生活中有重要的應用．

Ⅰ．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型電池．

下圖是氫氧燃料電池的示意圖，電池工作時，H₂和O₂反應生成水，同時提供電能，溶液的pH________(填“變大”“變小”“不變”)．

Ⅱ．某學校研究小組對廢干電池筒內的黑色物質(可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄C1等)進行研究，實驗過程如下：

(1)操作②的名稱是________，操作③中玻璃棒的作用是________．

(2)操作④的試管中產生的氣體能使帶火星的木條復燃，產生該氣體的化學方程式是________．

(3)ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質CuCl₂，會加速對電池的腐蝕，欲除去Cu²⁺，最好選用下列試劑中的________(填序號字母)．

A．NaOH

B．Zn

C．Fe

D．Na₂CO₃

某實驗小組的同學，利用塑料瓶(質軟)設計了下圖所示的實驗裝置來探究CO₂和NaOH確實發(fā)生了反應．請你根據(jù)生活經驗及所學的知識回答下列問題：

(1)簡述能說明二者確實發(fā)生反應的現(xiàn)象，并用化學方程式解釋產生該實驗現(xiàn)象的原因．

(2)某同學對上述實驗設計產生了質疑．請簡述他質疑的依據(jù)，并在原有實驗基礎上，設計實驗證明CO₂和NaOH肯定發(fā)生了反應．