阅读下面材料,回答问题。
人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成\(\rm{(}\)如图\(\rm{1}\)所示\(\rm{)}\),四个圈层经过漫长演化,既相对稳定、动态平衡,又相互作用、不断变化,各圈层之间的物质和能量不停循环,这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关,也受人类活动的影响,并通过复杂的物理变化和化学变化实现。
\(\rm{(6}\)分\(\rm{)(}\)一\(\rm{)}\)内涵决定身份--物质的组成与分类
\(\rm{(l)}\)用化学符号填空:
岩石圈中含量最高的金属元素是 ______ 。大气圈中含量最高的物质是 ______ 。水圈中含量最高的元素是 ______ 。土壤中能促进农作物根系发达的元素是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)按要求填表:
物质所属圈层 | 物质名称 | 物质的化学式 | 用符号表示构成物质的微粒 | 物质类别 |
生物圈 | 蔗糖 | | | |
大气圈 | 氩气 | | | |
水圈 | 氢氧化钙 | | | |
岩石圈 | | | \(\rm{Na^{+}}\)、\(\rm{SiO_{3}^{2-}}\) | |
\(\rm{(11}\)分\(\rm{)(}\)二\(\rm{)}\)甲烷--小分子,大作为
在图\(\rm{1}\)的四大圈层中,有下列\(\rm{6}\)种物质:\(\rm{①}\)甲烷;\(\rm{②}\)水;\(\rm{③}\)二氯化碳;\(\rm{④}\)一氧化碳;\(\rm{⑤}\)氢气;\(\rm{⑥}\)氧气。构成这些物质的分子虽然简单,但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质,有的是物质循环关键物质,有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答:
\(\rm{(1)}\)在这\(\rm{6}\)种物质中,元素种类共有 ______ 种,人类的生命活动不可缺少的物质有 ______ \(\rm{(}\)填化学式,下同\(\rm{)}\),植物生长必需的物质有 ______ ,元素种类完全相同的物质是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)甲烷是最重要的基础有机物之一,不仅可做燃料,还能发生如下反应:
\(\rm{①}\)在隔绝空气和\(\rm{1000℃}\)条件下,甲烷分解产生炭黑和氢气;
\(\rm{②}\)在隔绝空气和\(\rm{1500℃}\)条件下,甲烷分解产生乙炔和氢气;
\(\rm{③}\)在\(\rm{1400℃}\)条件下,适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳;
\(\rm{④}\)在\(\rm{800℃}\)和催化剂条件下,适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。
试写出上述\(\rm{②~④}\)三个反应的化学方程式:
\(\rm{②}\) ______ ;
\(\rm{③}\) ______ ;
\(\rm{④}\) ______ ;
\(\rm{(3)}\)在反应\(\rm{①~④}\)中,属于置换反应的有 ______ 。
在反应\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)中,反应物相同,而生成物不同,从微观的角度看,是因为反应条件不同导致 ______ 。
\(\rm{③}\)和\(\rm{④}\)两个反应的反应物不同,但生成物相同,从物质组成的角度看,其原因是 ______ 。
在实际生产中,反应\(\rm{③}\)需要按比例控制氧气不能超量,从物质性质的角度看,原因是 ______ 。
\(\rm{(5}\)分\(\rm{)(}\)三\(\rm{)}\)柔之力--神奇的水溶液
水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖,其中的某些物质被水溶解,其随水的天然循环在水圈中富集,富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。
图\(\rm{2}\)是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题:
\(\rm{(1)}\)青海湖区的人们有一种经验,冬天捞“碱”、夏天晒盐,这里的“碱”指纯碱,盐指氯化钠,他们所依据的原理是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)纯碱是一种重要的化工原料,但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求,工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱,其反应的化学方程式是 ______ 、 ______ 。
\(\rm{(3)}\)为确定某白色周体是碳酸钠还是氯化钠,在\(\rm{20℃}\)时,取\(\rm{2.5g}\)样品加入盛有\(\rm{10g}\)水的烧杯中,充分搅拌后现象如图\(\rm{3}\)所示,则固体粉末是 ______ 。若将该溶液升温到\(\rm{40℃}\)时,则所得溶液溶质质量分数为 ______ 。
\(\rm{(6}\)分\(\rm{)(}\)四\(\rm{)}\)金属--工业的脊梁
金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。
资料:水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中,可用菱镁矿做原科制\(\rm{{{'}}}\)备金属镁,流程如图\(\rm{4}\)所示:
请回答下列问题:
\(\rm{(l)}\)已知\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)属于分解反应,化学方程式分别为 ______ 和 ______ 。
\(\rm{(2)}\)通过化学反应,以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属,请举一例说明\(\rm{(}\)用化学方程式表示其制备原理\(\rm{)}\) ______ 。
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{5}\)是镁原子结构示意图,镁化学性质活泼,原因是 ______ 。四大圈层中含有下列物质:\(\rm{①}\)硫酸锌;\(\rm{②}\)氯化钠;\(\rm{③}\)硫酸;\(\rm{④}\)氢氧化钙;\(\rm{⑤}\)氧气。其中能和铁反应的物质有\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\) ______ 。
\(\rm{(4)}\)小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中,看到镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光,瓶壁上有黑色物质生成,她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中,小梅运用的科学方法有 ______ 。