（2014）多角度认识物质，能帮助我们更全面了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例，回答下列问题：
（1）认识物质的组成和构成
①从宏观上看，氧气和二氧化碳都由 （填“元素”、“原子”或“分子”，下同）组成。
②从微观上看，氧气和二氧化碳都由 构成。
（2）认识物质的性质
①氧气的化学性质比较活泼。纳米铁粉在氧气中可自燃生成氧化铁，反应的化学方程式为 。
②将蘸有酒精的棉芯点燃后放入烧杯中，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到烧杯中的棉芯自下而上熄灭（如图）。说明二氧化碳具有的性质有 ，由此可推知的灭火原理是 。若使棉芯下半段恢复燃烧，操作方法是 。
（3）认识物质的制法
①某同学用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身可随时控制反应发生和停止 （如图4）。若利用该装置制氧气，反应的化学方程式为 。若利用该装置制二氧化碳，无纺布包内药品为 （写名称）。
②工业上常用液化空气制氧气，该过程发生 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（4）辩证地认识物质
①量变引起质变。例如：碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成 （写化学式）。
②功过相对论。从“二氧化碳导致温室效应”的事实分析，“过”：使全球气候变暖导致海平面上升等；“功”： （举一例）。
兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。
【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？
【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下：
|
液体名称 |
蒸馏水 |
碳酸氢钠溶液 |
碳酸钠溶液 |
氢氧化钠溶液 |
|
紫甘蓝汁液显示的颜色 |
蓝紫色 |
蓝色 |
绿色 |
黄色 |
查阅资料：
|
pH |
7.5～9 |
10～11.9 |
12～14 |
|
紫甘蓝汁液显示的颜色 |
蓝色 |
绿色 |
黄色 |
【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为 。
【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由 色变为 色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为 。
乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图1所示。a点表示的意义是： 。
【得出结论2】从微观角度分析，该反应的实质是 。
【实验探究3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。
【交流与反思】b点的溶质为 （写化学式），将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，c点的溶质 （写化学式）
【得出结论3】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示： 、 。
【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。
氯化镁是一种重要的化工原料，同学们在实验室对其开展了系列研究．
课题1：选择制取氯化镁的原料
【查阅资料】
①全球海水中含有的盐类总质量为5亿吨，其中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示：
|
离子 |
Cl﹣ |
Na+ |
Mg2+ |
Ca2+ |
K+ |
其他 |
|
含量 |
55.06% |
30.61% |
3.69% |
1.15% |
1.10% |
… |
②工业生产中海水或卤水（海水晒盐后的剩余溶液）都可以作为制取氯化镁的原料．
【交流讨论】
同学们经讨论，一致选择卤水用于实验室制取氯化镁．你认为他们的理由是
．
课题2：由卤水制取氯化镁
同学们设计如图所示方案，从卤水中制取氯化镁．
（1）溶液X的名称是 ．
（2）部分同学认为上述制取方案不够完善，在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作，从而导致制取的氯化镁不纯，可能混有的杂质是 ．
课题3：测定氯化镁产品的纯度（氯化镁的质量分数）
同学们设计如下实验方案对制得的氯化镁进行纯度测定．
【实验步骤】
①称取9.5g氯化镁样品，放于烧杯中，加足量的水溶解，形成溶液；
②向上述溶液中加入90g质量分数为10%的氢氧化钠溶液；
③充分反应后，过滤；
④…
⑤向所得溶液中加入几滴无色酚酞试液，溶液变红，再逐滴加入10%稀硫酸（密度为1.07g•mL﹣1），并 ，当观察到溶液恰好褪色且30s内红色不复现，停止加入稀硫酸；
⑥计算氯化镁样品的纯度．
【问题讨论】
（1）为计算出氯化镁样品的纯度，除上述数据外，实验还需测量的数据是 ．
（2）若缺少步骤④，则会导致氯化镁纯度测定不准确，步骤④的操作是 ．
小文同学利用长柄W形玻璃管，完成了课本上多个化学实验．
（1）燃烧条件的探究与空气中氧气含量的粗略测定
①燃烧条件的探究：在如图1所示装置（省略夹持仪器，下同）中，向W形玻璃管中放入足量红磷和白磷，塞好橡皮塞，关闭活塞，然后将其放入80℃的热水中，观察到红磷不燃烧而白磷燃烧，说明可燃物发生燃烧应具备的条件是 ．
②空气中氧气含量的粗略测定：为减小测量误差，待火焰熄灭后，将玻璃管 ，再打开活塞．
（2）一氧化碳与氧化铁反应
①甲酸（HCOOH）在热浓硫酸的作用下，分解生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式是 ．
②实验时，A处可以观察到的现象是 ．
（3）探究微粒的性质
向玻璃管左端加入试剂X，观察到无色酚酞试液变红，湿润的红色石蕊试纸变蓝，试剂X可能是 ，该装置的优点有 （答1点）．
根据如图回答下列问题：
（1）图B中标有序号①的仪器名称是 ．
（2）组装好气体发生装置后，先应该检查装置的 ，然后再添加药品．
（3）欲收集密度比空气大的气体，应该选择的装置是 （填序号）．
（4）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式是 ．
水是生命之源
（1）如图为电解水的装置图，接通电源观察到两电极都有气泡产生，通电一段时间后，x玻璃管中收集到的气体是 。
（2）含有较多钙、镁离子的天然水称为硬水，生活中常用 来区分硬水和软水；自来水厂对天然水进行净化的过程中，通常不会采用 （填序号）
a．电解 b．吸附 c．消毒
（3）某工厂排放的废水中含有NaOH，在废水流量不变的情况下，用溶质质量分数相同的稀硫酸和稀盐酸（两种酸液的密度相同）来处理，通过调节流量阀来控制酸液的流量（Q），使最终排出的溶液呈中性（如图2），两种酸溶液的流量大小关系是：Q（稀硫酸） （填“＞”“＝”或“＜”）Q（稀盐酸）
（4）将天然气（主要成分CH4）与水在高温、有催化剂的条件下转化为氢气和二氧化碳。写出该反应的化学方程式 。