人类社会的发展离不开能源。当今社会，人类利用的能源主要来自化石燃料。（1）用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中根据不同沸点范围分馏出来的汽油、航空煤油、柴油等，石油分馏的过程属__________变化。化石燃料中主要含有碳、氢元素，完全燃烧的产物是_____________，还含有硫、氮等元素，燃烧时会转化为_________________。

（2）西气东输，将改变我市居民的气体燃料结构。下表是几种气体燃料的价格和热值：

燃烧物	煤气	液化石油气	天然气
价格	1.4元/千克	6.0元/千克	1.8元/千克
热值	1.56×104kJ/kg	4.5×104kJ/kg	3.9×104kJ/kg

 

 

 

 

综合考虑，你将选用哪种燃料              理由是________________             。   

（3）化石燃料不仅是优质的能量资源，还是宝贵的化工资源。聚乙烯是一种最常用的塑料，它是以石油裂解气体乙烯(CH₂=CH₂)为原料，经许多乙烯分子打开双键(-CH₂-CH₂-)连在一起，聚合成大分子而形成的。下图是聚乙烯分子形成过程的示意图，卡通画中单个小人代表一个乙烯分子。聚乙烯其中的部分结构可表示为：…                       …。

（4）开发和利用清洁高效而又用之不竭的新能源，是21世纪人类面临的重要课题。①2006年1月起，我省苏北四市推广使用乙醇汽油。乙醇可利用农作物发酵制得，农作物在催化剂作用下转化为葡萄糖(C₆H₁₂O₆)，然后葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇和二氧化碳，写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式                     _________ 。

②氢气是一种未来理想的能源。现通过生物法制得的氢气中混有CO₂、O₂和水蒸气等（氢气的体积分数通常为60℅～90℅），为了得到纯净的氢气，将混合气体依次通过NaOH溶液、灼热的Cu丝和干燥装置。该除杂方案是否正确？          ,理由是                     

                                                                  。

【解析】（1）没有新物质生成的变化属于物理变化，含有碳、氢元素的物质完全燃烧能生成水和二氧化碳，含有的硫、氮等元素，燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物；

（2）可以通过计算单位价格购买的热量来选择燃料．

（3）本题是一信息给予题，通过题中信息进行分析解答．

（4）①书写化学方程式时首先要正确写出反应物和生成物的化学式，然后配平，再注明反应条件．

②除去一种气体中的其他杂质时，要选择适当的物质并注意除杂的顺序，还有除杂过程中可能发生的反应等．当氢气和氧气混合遇到高温或明火时有可能发生爆炸．

 

以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是                。

(2) 反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是       反应（填“吸热”或“放热”），化学方程式为        

（3）实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是       。

研究二.反应后所得溶液的酸碱性探究

【发现问题】

（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈        性，（选填“酸”“碱”或“中”）。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈     性。对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

【提出猜想】

甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。

乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；  猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色。

【实验与思考】

为验证猜想，甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性。

乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式                         。

【结论】

镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性。

【拓展与延伸】

（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性；与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显________性。

（2）活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_______（填“有关”或“无关”）。

研究三. 金属活动性强弱与原子结构的关系

下图为镁原子、钙原子和钡离子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

__________________。

【解析】研究一、

（1）依据镁的化学性质较活泼易形成氧化镁保护膜进行分析；

（2）依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题，依据镁与盐酸反应会生成氢气及氯化镁书写方程式；

研究二、

发现问题：依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；

实验思考：根据甲乙同学的不同猜想分析两人必做的实验操作，以据反应的现象结合质量守恒定律的有关应用对化学方程式进行书写即可；

拓展延伸：（1）依据题目中有关的信息对相关物质的溶液酸碱性进行判断即可；

（2）根据活泼金属与水反应的条件分析即可；

研究三、根据钠镁活动性强弱的关系分析三种金属中活动性最强的物质即可．

 

以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究

研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

(1) 反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是       反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如下图所示，

则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是                     。

研究二：反应后所得溶液的酸碱性探究：

【发现问题】

（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，

说明甲同学所得溶液呈        性（选填“酸”“碱”或“中”）。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈碱性。对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

【提出猜想】

甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。

乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；  猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色。

【实验与思考】

为验证猜想，甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性。

乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式                                。

【结论】

镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性。

【拓展与延伸】

（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性，与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显________性。

（2）活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_________（填“有关”或“无关”）。

研究三： 金属活动性强弱与原子结构的关系：

下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

__________________。

Mg                 Ca                             Ba

研究四：确定镁条的成分：

①称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应，生成气体0.2g。求：

此镁条中金属镁的质量。（写出计算过程）

②反应后所得溶液中溶质的质量分数            。（计算结果保留一位小数）

【解析】研究一依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题

研究二、

发现问题：依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；

实验思考：根据甲乙同学的不同猜想分析两人必做的实验操作，以据反应的现象结合质量守恒定律的有关应用对化学方程式进行书写即可；

拓展延伸：（1）依据题目中有关的信息对相关物质的溶液酸碱性进行判断即可；

（2）根据活泼金属与水反应的条件分析即可；

研究三、根据钠镁活动性强弱的关系分析三种金属中活动性最强的物质即可．；

研究四①镁条表面被氧化生成MgO，它与硫酸反应不生成氢气．只有其中的镁单质与盐酸反应生成氢气．利用镁单质与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出镁单质的质量和反应生成的氯化镁的质量，

②利用氧化镁与稀盐酸反应的化学方程式和氧化镁的质量，列出比例式，就可计算出与氧化镁反应生成的氯化镁的质量进行解答