某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研-优题课

近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ＝ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2 X ”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是：。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：______________________。根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】（3）甲同学：
“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

“实验现象”： A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：。
（5）丙同学：
“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：

【探究与结论】（6）上图C装置的作用是。
（7）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中。

学习了CO₂的有关知识之后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧：
2Mg + CO₂2MgO + C，所以镁着火不能用CO₂来灭火。但没有找到有关钠能否与CO₂反应的介绍。于是同学们展开钠着火能否用CO₂来灭火的探究。
【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为：
。
【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在CO₂中继续燃烧。
进一步【查阅资料】得知：
①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH。
②Ba(OH)₂溶于水而BaCO₃不溶于水。
③Na₂CO₃的存在会干扰NaOH的检测。
基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物应该与Mg在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：
① Na₂O、C ② 、C ③ NaOH、C④ Na₂O、Na₂CO₃、C
通过理论分析，猜想（填序号）肯定是错误的，理由是：。
【验证猜想】

在步骤（2）中BaCl₂溶液为什么要加入至过量：。
在步骤（3）中也可以通过加入试剂的方法进行检验（任写一种试剂）。
【结论】猜想（填序号）正确。

某农村中学的化学兴趣小组在开展实验活动时,用山泉水配制氢氧化钠溶液,结果配制几次所得的溶液都出现浑浊的现象,放置一段时间后,容器底部还出现白色沉淀物.兴趣小组的同学针对此奇异的现象展开如下探究:
【提出问题】用山泉水配制的氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊,白色沉淀是什么物质 $？$

【作出猜想】

Ⅰ、氢氧化钠样品不纯,含不溶性杂质;
Ⅱ、氢氧化钠与溶解在山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质.
（1）小明通过实验很快就排除了猜想Ⅰ,他的实验是.

查阅资料:本地山泉水是硬水,含较多的碳酸氢钙.碳酸氢钙 $[C a (H C O_{3})_{2}]$ 受热会分解,也能与氢氧化钠反应,且都有碳酸钙生成.

（2）小红取来少量的山泉水于烧杯中,往其中加入适量的肥皂水,搅拌,观察到的现象,确认所取的山泉水是硬水.
（3）小明和小红对所得的沉淀物中含有的碳酸钙进行实验:

主要操作	实验现象	解释或化学方程式
取少量的沉淀物，加入适量的稀盐酸		沉淀物中含碳酸钙.该反应的化学方程式是

（4）该山泉水经过(填操作名称),就可用于配制氢氧化钠溶液.

核事故时往往泄漏出污染物(具有放射性的碘原子)。为避免核辐射，需一次性口服100毫克（不具放射性的碘原子），使人体甲状腺中碘达到饱和而不再吸收外界的碘，从而起到保护作用。请回答：
（1）是一种质子数为53、中子数为78的碘原子。该原子核外电子数为。
（2）和两者的关系是。

A．

同种元素

B．

同种物质

C．

同种分子

D．

同种原子

（3）假设所处的环境已受污染，通过服用加碘食盐（注：加碘食盐中的碘为）的方法能否有效起到避免核辐射的目的呢？
【查阅资料】成人每天食用食盐的质量通常为6g；某种加碘食盐的标签如图所示。

【问题分析】500g该品牌食盐中，含碘的最大质量是；若要使人体甲状腺中的碘达到饱和，至少需要一次性食用该品牌碘盐。
【结论】日常服用加碘食盐（填"能"或"不能"）起到避免核辐射目的，原因是。

化学课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计实验进行探究。

【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】①呼出的气体中仍含有O₂。
②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中的溶解度非常小。
【猜想与实验】
猜想：呼出的气体中主要成分是N₂、O₂、CO₂、水蒸气等。
实验I：验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作如图所示。
（2）观察到的现象为________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验II：验证呼出的气体中含有N₂、O₂、CO₂，并测定其含量。
同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置（B是带刻度的量气装置）。

（1）实验记录

实验操作	主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性。向装置中加入药品。关闭止水夹a～f。		装置的气密性良好。
②	打开b、c、d，向B中吹入一定量气体后关闭d，并冷却到室温。	B中液体进入到A中，B中液体减少500 mL。	收集500 mL气体。
③	关闭b，打开a、e、f，用打气筒向A中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出。	________，D中液体为475 mL。	反应的化学方程式为________。
④	关闭e、f，用凸透镜聚光引燃白磷。	白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热。	呼出的气体中含有O₂。
⑤	待白磷熄灭并冷却到室温，打开f。	________，D中剩余液体为400 mL。	呼出的气体中含有N₂。

（2）数据处理
呼出的气体中主要成分的含量

	N₂	O₂	CO₂
体积/mL
体积分数/%

同学们经过3次重复实验，确认了呼出气体中的主要成分及其含量。
【实验反思】
（1）该实验设计依据的N₂性质有　　　　　　　　　（填字母序号）。
A．难溶于水　　　　　B．不能和NaOH溶液反应
C．无色无味的气体 D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验II操作⑤中，若C中气体未完全冷却就打开f并读数，则所测O₂的体积分数（填"偏小"、"不变"或"偏大"）。

物质	NaCl	NaHCO₃	NH₄Cl	NH₃	CO₂
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9