15．水是人类赖以生存的重要物质，没有水就没有生命。请回答下列与水有关的问题：

（1）水是人体必需的营养素，在人体所需的营养素中，      是身体所需能量的主要来源。
（2）水是生活中常见的溶剂，消毒用的75%酒精溶液是由无水酒精和水配制而成的，在抗击新冠病毒的疫情中，许多场所采用酒精溶液消毒，在喷洒酒精溶液进行消毒的整个过程中发生的变化有       。
（3）水的硬度过大，饮用时不但口感不好，而且对健康有害，生活中常用       方法降低水的硬度，降低水的硬度实质上就是减少硬水中       的含量。
（4）通常用如图所示的装置进行通电分解水来探究水的组成，该反应的化学方程式为       ，其中      试管内产生的气体具有可燃性；由此实验可以得出水是由       组成。

16．工业上可以通过如图工艺流程处理工厂排放的含二氧化硫的尾气，并获得硫酸和氢气。

主反应器中发生反应的化学方程式为：SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI
请回答下列问题：
（1）该反应的物质中属于氧化物的有       。
（2）该反应前后，化合价发生变化的元素有碘和       。
（3）尾气中SO₂的质量分数为10%，若吸收该尾气80t，理论上能够生产硫酸的质量为       t。
（4）在整个工艺流程中，能被循环利用的物质是       。

17．A、B、C、D、E、F、G、H都是初中化学中常见的物质，它们存在如图的转化关系（部分反应的生成物已经略去）。其中A是由两种元素组成的红棕色粉末，C是一种造成温室效应的气体，E是一种黑色固体且和A含有的元素种类相同，A、B、C、E在物质的分类中属于同类物质。

请回答下列问题：
（1）写出A+B→C+D的化学方程式       。
（2）E的化学式为       。
（3）D和F发生反应的基本反应类型为       。
（4）G溶液中含有的金属阳离子是       。

18．阅读下面的科普短文。
天问一号上的“科技新元素”--纳米气凝胶2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务--着路火星取得圆满成功。
为确保天问一号探测器成功降落火星并正常工作，火星车采用了一种新型隔热保温材料--纳米气凝胶。它不仅可用来应对极热和极寒两种严酷环境，且凭借其超轻特性，能极大地减轻火星车的负担，让它跑得更快、更远。气凝胶的种类很多，有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等等。它是由纳米尺度固体骨架构成的一个三维立体网络，密度可做得比空气还低，是世界上最轻的固体；由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，是导热系数最低的固体。
如图所示为二氧化硅气凝胶结构示意图。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，它可以承受相当于自身质量几千倍的压力；此外它的折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。纳米气凝胶是制作火星探险宇航服的绝佳材料，其应用前景非常广阔，还可用作气体过滤材料以及用作新型催化剂材料等。
依据短文内容，回答下列问题。

（1）说出纳米气凝胶的一条物理性质       。
（2）说出纳米气凝胶的一种用途       。
（3）SiO₂中氧元素的质量分数为       （精确到0.1%）。
（4）有关纳米气凝胶的说法错误的是       。
A、纳米气凝胶有很多种类
B、纳米气凝胶是一种纯净物
C、纳米气凝胶导热性非常低
D、纳米气凝胶制品非常坚固耐用

19．观察实验现象，得出实验结论。
（1）如图所示为实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气。写出：

①仪器a的名称       。
②用向上排空气法收集氧气的理由是       。
③该反应的化学方程式为       。
④检验氧气是否集满的方法是       。
⑤红磷在空气中燃烧的现象是       ，发生反应的化学方程式为       。
（2）如图描述的是：酸溶液使指示剂变色的实验，发现紫色石蕊溶液均变为红色，产生这一现象的根本原因是这两种酸溶液都含有       。

（3）在探究影响溶质溶解快慢的因素，比较等量硫酸铜在水中溶解的快慢时，设计并进行了如下实验：

请你回答下列问题：
①对比实验1和实验2的现象，可以得出的结论是       。
②设计实验2和实验3进行对比实验的目的是       。
（4）化学课上，教师按图甲所示的装置进行实验，得到图乙所示的现象。用初中阶段所学化学知识不能解释的现象是       ，由此可见，人们对事物的认识是一个不断完善和提高的过程。

20．在探究碱溶液的化学性质时，某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中，摆动试管。如图所示：
【观察现象】
（1）实验A中试管内液面上升，试管内出现浑浊的现象，发生反应的化学方程式为       。
实验B中试管内液面上升，无浑浊现象。
【提出问题】
氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
【讨论交流】
甲同学根据B试管内液面上升的现象，认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
（2）乙同学认为：由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密。你认为乙同学的理由是       。
丙同学认为：可以从化学反应有新物质生成的角度，来证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应。他发现实验台上有下列试剂：酚酞溶液、石蕊溶液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂，帮助丙同学设计实验，验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应。
【实验验证】

（3）①实验步骤：      ；实验现象      ；实验结论      。
【拓展应用】
根据以上实验现象，参考小资料，选用“饱和氢氧化钠溶液”或“饱和氢氧化钙溶液”完成下面问题：
小资料：20℃时氢氧化钠的溶解度为109g，氢氧化钙的溶解度为0.165g。
（4）鉴别二氧化碳气体，应该选用       。
（5）吸收二氧化碳气体，应该选用       。