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?dú)狻?0.94％氧氣、0.94％氬等稀有氣體，合計(jì)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(dòng)而引起相對(duì)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(dòng)植物生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)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(yán)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(dǎo)致氣候變暖、地球“發(fā)燒”、災(zāi)害頻發(fā)，成為當(dāng)前威脅人類生存發(fā)展最嚴(yán)重的問題．分析材料2，你認(rèn)為導(dǎo)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為________．在④中，以天然氣為例，燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

(3)如何除去大氣中多余的二氧化碳？

據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(xué)家們正想盡辦法用化學(xué)反應(yīng)的手段使二氧化碳“變廢為寶”．

①火電廠用堿液吸收產(chǎn)生的二氧化碳，獲得化工產(chǎn)品碳酸鈉．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

②日本科學(xué)家研制成功一種新型催化劑，在常壓、300℃條件下，CO₂和H₂反應(yīng)生成甲烷和水．該反應(yīng)的化學(xué)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(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

以下是實(shí)驗(yàn)室常用部分儀器：

(1)指出圖中儀器的名稱：④________；

(2)小李同學(xué)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(hào))；該發(fā)生裝置檢查氣密性的方法是：把導(dǎo)管的一端浸在水里，用手緊貼試管外壁，若導(dǎo)管口有________，則說明該裝置不漏氣．

(3)小張同學(xué)正在收集一瓶CO₂，不知是否收集滿了，其驗(yàn)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(yīng)完后，發(fā)現(xiàn)還有較多的灰黑色固體物質(zhì)，從反應(yīng)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(zhì)的成分是什么呢？

[提出猜想]①可能含有單質(zhì)碳；②可能含有單質(zhì)銅；③可能還有其它物質(zhì)

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用化學(xué)方法證明該灰黑色固體物質(zhì)中是否含有單質(zhì)碳和單質(zhì)銅．完成下表(不一定要填滿)：

[反思討論]上述各步反應(yīng)完全后，興趣小組的同學(xué)還收集到了少量剩余黑色固體物質(zhì)，為了進(jìn)一步探究剩余固體物質(zhì)的成分，興趣小組的同學(xué)討論后，認(rèn)為用初中化學(xué)知識(shí)無法解決，你對(duì)下一步的探究學(xué)習(xí)活動(dòng)的合理建議是：首先________．

某化學(xué)小組發(fā)現(xiàn)一袋包裝破損的漂白粉，同學(xué)們對(duì)其漂白作用是否失效產(chǎn)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(yīng)Ca(ClO)₂＋H₂O＋CO₂CaCO₃＋2HClO，HClO能使有色物質(zhì)如品紅溶液褪色．HClO不穩(wěn)定，易分解生成HCl和O₂．

[實(shí)驗(yàn)探究]

[繼續(xù)探究]同學(xué)們對(duì)失效后的漂白粉的成分很感興趣，并作進(jìn)一步探究．在老師的幫助下，同學(xué)們對(duì)失效后的漂白粉成分進(jìn)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(shí)驗(yàn)室有一瓶化肥的標(biāo)簽已脫落，只知道它是NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和尿素[CO(NH₂)₂]中的一種．請(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為：________．

假期，王霞同學(xué)在家中與媽媽做面包，發(fā)現(xiàn)媽媽揉面粉時(shí)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(duì)市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)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(chǎn)生大量氣體，你認(rèn)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]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(shí)驗(yàn)結(jié)論是　�、凇　�；另取少量白色粉末于試管中，加入　�、邸　�，有無色氣體產(chǎn)生，王霞認(rèn)為白色粉末是純堿．

(2)[實(shí)驗(yàn)反思]小明同學(xué)認(rèn)為王霞同學(xué)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能得出白色粉末是純堿，你若認(rèn)為小明說法有道理，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋不能得出結(jié)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(zhì)

根據(jù)上面信息，檢驗(yàn)白色粉末的方法之一是：20℃時(shí)，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(xué)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(yàn)證純堿溶液是否顯堿性，請(qǐng)寫出用pH試紙來測(cè)其pH值的操作過程　�、摺　�．

下圖是一些常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)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(chǎn)物是H．

請(qǐng)根據(jù)上圖，回答下列有關(guān)問題：

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

(2)G轉(zhuǎn)化為H和A的反應(yīng)類型是________反應(yīng)；B轉(zhuǎn)化成E和D的反應(yīng)類型是________反應(yīng)．

(3)①A與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________；

②D和氯氣化合生成F的化學(xué)方程式為：________．

(4)以上圖中無色氣體C為中心，延展如下圖：

①請(qǐng)寫出實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)轉(zhuǎn)化的另一反應(yīng)物J、K的化學(xué)式：J________、K________．

②請(qǐng)完善由CO和CaCO₃分別轉(zhuǎn)變成無色氣體C的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，在箭號(hào)上注明必要的反應(yīng)條件和其它反應(yīng)物．

化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究都離不開實(shí)驗(yàn)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(shí)需要在管口放一團(tuán)棉花，它的作用是________，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________．

(2)可用于收集氫氣的裝置是________(填寫序號(hào)字母)．

(3)科學(xué)探究

[查閱資料]

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

[猜想]

①過氧化鈣與水反應(yīng)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(zhì)可能是碳酸鈣或氫氧化鈣或二者的混合物．

[實(shí)驗(yàn)探究]

實(shí)驗(yàn)一選用上述實(shí)驗(yàn)裝置B進(jìn)行過氧化鈣與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，收集一試管氣體，將帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃；取反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式是________．

實(shí)驗(yàn)二為探究猜想②是否正確，小玲設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助她完成表格中的空白內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)步驟c中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用．

Ⅰ．氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)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(shí)，H₂和O₂反應(yīng)生成水，同時(shí)提供電能，溶液的pH________(填“變大”“變小”“不變”)．

Ⅱ．某學(xué)校研究小組對(duì)廢干電池筒內(nèi)的黑色物質(zhì)(可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄C1等)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式是________．

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

A．NaOH

B．Zn

C．Fe

D．Na₂CO₃

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，利用塑料瓶(質(zhì)軟)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究CO₂和NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)．請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)及所學(xué)的知識(shí)回答下列問題：

(1)簡(jiǎn)述能說明二者確實(shí)發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象，并用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因．

(2)某同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了質(zhì)疑．請(qǐng)簡(jiǎn)述他質(zhì)疑的依據(jù)，并在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CO₂和NaOH肯定發(fā)生了反應(yīng)．