热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成分是碳酸钙、氢氧化-优题课

热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成分是碳酸钙、氢氧化镁及少量水，实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成份的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量）。

已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；加热条件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）₂MgO+H₂O↑。

部分实验步骤如下：

Ⅰ．将质量为m的样品装入装置B的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；

Ⅱ．待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却；

Ⅲ．实验完毕，测得装置C、D中的液体质量分别增加了m₁、m₂；

Ⅳ．根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和和水的质量分数。

请回答下列问题：

（1）装置C中所装药品为　　。

（2）装置D中发生反应的化学方程式为　　。

（3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为　　。

（4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致氢氧化镁的测定结果　　（填“偏大”、“偏小”或“无法判断”）。

科目化学题型解答题难度中等

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

化学是一门以实验为基础的自然科学

（一）实验帮助我们研究物质的组成

如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，请回答下列问题：

（1）红磷在空气中燃烧的现象是　　，发生反应的化学方程式为：　　。

（2）实验结论：氧气约占空气总体积的　　。

（二）实验帮助我们研究物质的性质

（3）图1实验中，食用油溶解于　　中，该实验表明影响物质溶解性的因素是　　。

（4）图2试管B中发生反应的化学方程式为：　　。

（5）为了探究 $Zn$ 、 $Fe$ 、 $Cu$ 的金属活动性顺序，图2试管C中需要补全的一组试剂是　　。

（三）实验帮助我们研究物质的制法

实验室模拟炼铁原理的装置如图所示，请回答下列问题：

（6）写出A装置玻璃管中发生反应的化学方程式：　　，该反应前后碳元素化合价发生的变化是　　。

（7）B装置中的现象是　　。

（8）实验中需要进行尾气处理的原因是　　。

如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：

（1）写出标号仪器的名称：①　　，②　　。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，写出该反应的化学方程式：　　，可选用的发生装置是　　（填字母序号）。用F装置收集氧气，停止实验时，应先　　，再熄灭酒精灯。

（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用C装置作为发生装置，该装置的优点是　　，锌粒应该放在　　。

（4）通常情况下，甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。实验室制取甲烷可选用的收集装置是　　（填字母序号，写一种即可）。

水是人类宝贵的自然资源。

水——生命的源泉

（1）如图为自制简易污水净化装置，该装置中活性炭主要起到　　作用。

（2）长期饮用硬水对人体健康不利，生活中常用　　方法降低水的硬度。

水——重要的溶剂

（3）生理盐水是溶质质量分数为0.9%的 $NaCl$ 溶液。现需配制500g生理盐水，请回答下列问题：

①计算：需要称取 $NaCl$ 的质量是　　g。

②配制溶液的操作步骤如上图，正确的操作顺序是　　（填字母序号）。

（4）欲从 $KN O_{3}$ 和 $NaCl$ （少量）的混合物中分离出 $KN O_{3}$ 。根据所给信息，回答下列问题：

常温下（20℃）溶解度和溶解性的关系

溶解度 $S$	$S \geq 10 g$	$1 g \leq S ＜ 10 g$	$0.01 g \leq S ＜ 1 g$	$S ＜ 0.01 g$
溶解性	易溶	可溶	微溶	难溶

①常温下（20℃）， $KN O_{3}$ 和 $NaCl$ 的溶解性都属于　　。

②80℃时， $KN O_{3}$ 的溶解度　　（填“大于”、“小于”或“等于”） $NaCl$ 的溶解度。

③从该混合物中分离出 $KN O_{3}$ 的方法是　　。

水——化学变化的参与者

（5）水能与生石灰（ $CaO$ ）反应，这一性质被广泛应用到生产、生活中、请结合所学知识回答下列问题：

①写出水与生石灰反应的化学方程式　　。

②列举一条该反应的用途　　。

化学促进科技发展，推动社会进步。

（1）中国提出在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，彰显了大国责任与担当。

①如图是碳元素在元素周期表中的部分信息。碳元素的质子数是　　，属于　　（填“金属”或“非金属”）元素。

②减少 $C O_{2}$ 排放，可以减缓　　效应。

③自然界中消耗 $C O_{2}$ 的主要途径是　　。

④为实现碳达峰、碳中和的目标，请写出你的做法　（一条即可）。

（2）2022年6月5日神舟十四号载人飞船成功发射，沈阳航天新光集团有限公司承制生产的连接分离机构再次为发射任务保驾护航。

①载人飞船的制造使用了大量合金，合金的硬度一般比各成分金属　　。

②航天员穿着的航天服使用了多种合成纤维，合成纤维属于　　（填字母序号）。

A．	无机材料
B．	合成材料
C．	复合材料

2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率，目前空间站通过以下途径实现物质循环利用：

（1）由图可知，目前空间站通过物质循环获得水的途径共有＿＿＿＿＿条，其中尿液净化时必须除去尿液中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等代谢废物。

（2）为实现氧的循环，目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳，在一定条件下转化为甲烷和水，化学方程式为 $4 H_{2} + C O_{2}$ $2 H_{2} O + C H_{4}$ 。据测算，正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约 $1.1$ 千克，若这些二氧化碳全部与氢气反应，则可生成水多少千克？