Question

18．學習化學知識后，觀察物質世界就要從化學視角看．水是一種重要的物質，在日常生活和實驗室中有著不可替代的作用．請按要求回答下列問題：
（ 1）某天然礦泉水標簽中有如下文字敘述：水質主要成分（mg/L）：
K⁺：0.62～3.25，Na⁺：18.75～29.8，Ca²⁺：17.8～26.2，C1^-：l4.2～30.8，硫酸根：41.6～70.2，碳酸氫根：l84～261，pH：7.3．
硫酸根離子的化學符號是SO₄^2-，Ca²⁺中數字“2”的含義是每個鈣離子帶的電荷數，Na⁺的結構示意圖為，K⁺與碳酸根結合形成的化合物化學式為K₂CO₃．礦泉水屬于混合物（填純凈物或混合物）．
（2）水是生命之源，合理利用和保護水資源是我們義不容辭的責任．
①在生活中常用加熱煮沸的方法使硬水軟化成軟水．
②公共場所可利用“活性炭+超濾膜+紫外線”組合工藝獲得直飲水，其中活性炭主要起吸附作用．
（3）從變化角度看：化學變化不但生成新物質而且還伴隨能量變化．
①水通電分解生成未來最理想的能源-氫氣，是將電能轉化為化學能，但該方法不節(jié)能，需要尋找更為有效的節(jié)能方法，以促進水的分解；②水參加植物光合作用的化學方程式為：6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;葉綠素\;}}{光照}$6O₂+X，則X的化學式：C₆H₁₂O₆．
（4）熱水瓶膽壁上的水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，可用醋酸溶解除去．已知醋酸與氫氧化鎂反應的化學方程式為：2CH₃COOH+Mg（OH）₂=（CH₃COO）₂Mg+2H₂O，則醋酸與碳酸鈣反應的化學方程式是2CH₃COOH+CaCO₃=（CH₃COO）₂Ca+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）每個硫酸根離子帶2個單位負電荷；
數字的位置不同，表示的意義不同；
每個鈉離子帶1個單位正電荷；
碳酸鉀中，鉀元素的化合價是+1，碳酸根的化合價是-2，根據化合物中元素化合價代數和為零可知，碳酸鉀中鉀原子和碳酸根的個數比是2：1；
礦泉水中含有水和一些溶于水的礦物質，屬于混合物；
（2）加熱煮沸可以降低水的硬度；
活性炭具有吸附性，能夠吸附色素和異味等；
（3）能量之間可以相互轉化；
化學反應前后，元素種類不變，原子種類和總個數不變；
（4）根據醋酸與氫氧化鎂反應的化學方程式可以書寫醋酸與碳酸鈣反應的化學方程式．

解答 解：（ 1）硫酸根離子的化學符號是SO₄^2-，Ca²⁺中數字“2”的含義是每個鈣離子帶的電荷數，Na⁺的結構示意圖為：，K⁺與碳酸根結合形成的化合物化學式為K₂CO₃；
礦泉水中含有多種物質，屬于混合物．
故填：SO₄^2-；每個鈣離子帶的電荷數；；K₂CO₃；混合物．

（2）加熱煮沸時，水中的鈣離子、鎂離子能夠以碳酸鈣沉淀、氫氧化鎂沉淀的形式從水中析出，從而降低水的硬度，使硬水轉化成軟水；
公共場所利用“活性炭+超濾膜+紫外線”組合工藝獲得直飲水時，其中活性炭主要起吸附作用．
故填：加熱煮沸；吸附．
（3）水通電分解生成氫氣，是將電能轉化為化學能；
由6CO₂+6H₂O$\frac{\underline{\;葉綠素\;}}{光照}$6O₂+X可知，
反應前碳原子是6個，反應后應該是6個，包含在X中；
反應前氧原子是18g個，反應后應該是18個，其中6個包含在X中；
反應前氫原子是12個，反應后應該是12個，包含在X中；
由分析可知，每個X中含有6個碳原子、12個氫原子和6個氧原子，化學式是C₆H₁₂O₆．
故填：C₆H₁₂O₆．
（4）由醋酸與氫氧化鎂反應的化學方程式2CH₃COOH+Mg（OH）₂=（CH₃COO）₂Mg+2H₂O可知，醋酸與碳酸鈣反應生成醋酸鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：
2CH₃COOH+CaCO₃=（CH₃COO）₂Ca+H₂O+CO₂↑．
故填：2CH₃COOH+CaCO₃=（CH₃COO）₂Ca+H₂O+CO₂↑．

點評 化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變，這是書寫化學方程式、判斷物質的化學式、判斷化學計量數、進行相關方面計算的基礎．