22．水是人类宝贵的自然资源，是生命之源。
（1）我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标后方可以成为生活饮用水。各种指标的主要要求为：      。
A.不得呈现异色
B.不得有异味
C.水应澄清透明
D.不得含有细菌和病毒
①前两个指标可以通过活性炭的       作用而达到。
②自来水厂生产自来水的流程如图所示：

净化水时，C、D两个指标可通过如图的b、c和       过程而达到。
（2）天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤方法除去水中不溶性杂质。过滤需要用到带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和       （填仪器名称），过滤后仍然浑浊的原因可能是       （写一条即可）。
（3）将硬水通过如图所示的阳离子交换柱后，可变成软水（图中阴离子未画出），交换后的水仍然呈电中性。
①一个Ca²⁺可以交换出       个Na⁺；生活中常用的硬水软化的方法是       。
②阳离子交换柱长时间使用后，Na⁺变少，失去硬水软化功能而失效。利用生活中常见物质检验阳离子交换柱已失效的方法是       。
（4）探究水的元素组成：
①图一是电解水的实验装置，电源A是       极，试管D中的气体是       。写出该反应的符号表达式       ，反应过程中的能量变化为       。
②图二是氢气燃烧的微观示意图，反应过程的正确顺序是       （用a、b、c表示）。

③以上两个实验都可以得出实验结论：      。
④实验分析：

23．请根据下列实验装置回答问题：

已知：二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的碳酸钠
（1）写出仪器①的名称：      。
（2）从A～E仪器装置中，选择制取二氧化碳的发生和收集装置       。写出该反应的符号表达式为       。小张用H所示矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳，倒入澄清石灰水，旋紧瓶塞后充分振荡，看到现象为澄清石灰水变浑浊，矿泉水瓶变瘪，从而证明CO₂与澄清石灰水确实发生了反应，请写出石灰水变浑浊的符号表达式       。小李用氢氧化钠溶液代替石灰水进行该实验，看到矿泉水瓶变瘪，认为也能证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应，理由是       ，小王认为不合理，理由是       ，他认为还要补充一个实验，请你写出实验方案       。
（3）按下表进行制取二氧化碳实验，取等质量的大理石加入足量的酸中（设杂质不与酸反应），产生的二氧化碳体积随时间的变化曲线如图1所示：


实验Ⅱ对应的曲线是       。对比实验Ⅱ和实验Ⅲ，说明       ，化学反应的速率越快。
（4）实验室用一种紫黑色固体和装置A、F制取O₂该反应的符号表达式为       ，盛满水的F装置收集氧气时，应从导管       （填“a”或“b”）处通入。
（5）向盛有氧气的集气瓶中倒入迅速冷却后的沸水，立即塞紧穿有两端开口细玻璃管的橡皮塞，用注射器向玻璃管中注水至P处，装置如图G所示。
①手拿集气瓶在水平面上摇晃数十次后，看到玻璃管中的液面将       （选填“上升”、“下降”或“不变”）；已知：其他条件相同时，温度越高，气体在水中溶解性越差。
②下列有关该实验的说法正确的是       。
a.可说明有少量氧气溶于水中
b.应保证装置有良好的气密性
c.用迅速冷却的沸水是因为其中几乎不含氧气
（6）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO₂、CuO对过氧化氢分解的催化效果，所用实验装置如图2所示。

①实验2中制取氧气的符号表达式为       。
②实验需要测量并记录的数据有：氧气体积和       。
③实验时，分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中，测量并记录数据，实验过程中发现U型管内右侧液面上升，原因是       。
④结论：MnO₂对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是       。

24．某同学设计了以下两个实验方案验证微粒的性质，请回答有关问题。

[实验方案一]如图1。
（1）观察到的实验现象是      。
（2）但另一同学认为该同学的方案不严谨，对实验进行了改进：如图2，在另一个烧杯放相同体积的酚酞溶液，放置在空气中，他的目的是      。
[实验方案二]
（3）如图3制作两个材质、大小、形状完全相同的无色透明塑料瓶，瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞溶液，分别用注射器向塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶如图4和图5分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。
观察到的现象是      。
（4）[实验结论]根据以上两个实验可得出的结论是      。

25．新型材料纳米级Fe粉具有广泛的用途，它比普通Fe粉更易与氧气反应。某工厂以粗盐（主要成分是NaCl，含少量泥沙等杂质）为原料，生产纳米级Fe粉的主要工艺流程如图所示：

已知：在化学反应前后元素的种类不变。
（1）操作a的名称是       ，该操作中玻璃棒的作用是       。
（2）写出电解NaCl溶液的符号表达式       。
（3）在该制备纳米级Fe粉的主要工艺流程中，所用到的原料有：粗盐、水、氮气和       （填物质名称）。其中N₂的作用是       。
（4）纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧生成一种黑色固体，此黑色固体的化学式为       。

26．空气是宝贵的自然资源。
（1）下表是空气成分的研究结果：

已知：同温同压下，气体的体积之比等于其分子个数之比。空气中氮分子与氧分子总质量之比等于       （只需列式）。
（2）利用氢气（H₂）和空气中分离出的氮气（N₂）可以合成氨气（NH₃），如图是合成氨的工艺流程图：
①根据表中各物质的沸点，如要将产物NH₃与N₂、H₂分离开来，温度应该控制在       ℃的范围之内。

②用焦炭（主要成分是碳）和水蒸气在高温条件下反应可制得氢气和另一种常温下为气态的有毒物质，写出该反应的符号表达式       。

27．空气中氧气含量测定的再认识。

【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1）。
（1）不能用硫磺代替红磷的原因是（写出符号表达式）       。
【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机（如图2）制取并收集了一袋气体，带到实验室对其研究。该方法制得的氧气浓度如何？同学们在老师的指导下设计了如图3所示装置来测定氧气含量。
实验步骤：①检查气密性，②加入药品，将装置连接固定。③打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体至露出白磷，关闭止水夹a和b。此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为V₁mL。④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量白烟。⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b，B中水倒吸进入A中，测得量筒中的体积变为V₂mL。⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
（2）与图1比，图3装置的优点是       、      。
（3）经测定V₁＝220mL，V₂＝50mL，小组同学所带气体中氧气的体积分数为       %（精确到0.1%）。

【拓展延伸】为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理，老师利用传感器技术定时测定了实验装置（如图4）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图5所示。
（4）X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示       的变化趋势。
（5）结合Y、Z两条曲线，解释图5中AB段压强变化的原因是       。
（6）造成CD段变化的操作是       。
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。
【实验改进】根据铁在空气中生锈的原理设计如图6实验装置，再次测定空气中氧气含量。利用该装置测出空气中氧气含量为19.6%。

说明：装置中饱和食盐水、活性炭起加速铁生锈的作用
（7）改进后的实验结果比课本实验准确度更高的原因是       。