13．氧气是一种重要的化工原料，常用于炼钢、气焊、航天以及化工生产。
（1）发现，中国早在唐代就发现用火硝（即硝酸钾）加热后就能产生“阴气”（即氧气），比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。组成硝酸钾的元素有3种，请写出其中任意一种元素符号：      。
（2）制备。实验室中常用如图实验装置制备少量氧气。

①仪器a的名称是       。
②加热KMnO₄制取O₂的化学方程式为       。
③实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是       。
（3）性质。取一根用砂纸打磨干净的镁条，在石棉网上方将其点燃。
①可观察到的实验现象是       。
②燃烧产物中除了氧化镁之外，还有少量的氮化镁。已知氮化镁中氮元素的化合价为-3，则氮化镁的化学式为       。

（4）应用。某简易制氧装置的示意图如图，其原理是通过撞击火帽触发启动装置产生热量，使产氧药块分解而持续释放氧气。若产氧药块由氯酸钾（KClO₃）和二氧化锰等组成，为得到一个人呼吸1小时所需氧气的量（折算后质量为24g），计算产氧药块中至少含氯酸钾的质量。（写出计算过程，否则不得分）

14．“天问一号”巡视器成功着陆火星，标志着我国航天事业取得突破性进展。火星拥有丰富的金属矿物（如Fe₂O₃）、CO₂等资源。火星低层大气的主要成分如下表：

（1）从A或B两题中任选一个作答，若两题均作答，按A计分。
A.Fe₂O₃的名称：      。
B.2N₂表示：      。
（2）如图1是Ar（氩）在元素周期表中的部分信息，氩-39原子可用于测定地下水和冰层的年龄，它的质子数和中子数之和为39，则其中子数为       。

（3）若要鉴别一瓶火星低层大气和一瓶空气，可采用的化学方法是       。
（4）为了人类未来可在火星上生活，化学家研究通过如图2所示过程将二氧化碳转化为氧气。
①反应Ⅰ的化学方程式为       。
②若将44g二氧化碳通过图2所示过程转化为氧气，理论上可得       g氧气。

15．阅读下列科普短文，回答问题。
二氧化氯（ClO₂）在通常情况下是一种黄绿色、具有强烈刺激性气味的气体，沸点为11℃，极易溶于水且不与水反应，在空气中的体积分数超过10%时有爆炸性。它具有广谱、高效、安全、环保等优点，被世界卫生组织（WHO）列为Al级高效杀菌、消毒剂，广泛应用于水体的杀菌、消毒。
实验室中常以氯酸钠（NaClO₃）等物质为原料制备ClO₂，工业上则常用甲醇还原法和盐酸法来制备ClO₂。甲醇还原法的优点是原子利用率高，污染较小，但设备较为复杂，要求高；盐酸法的优势是工艺简单、对设备的要求不高，反应条件易于控制，但易产生杂质气体，且污染较大，不利于绿色环保。盐酸法的反应原理为2NaClO₃+4HCl═2NaCl+2H₂O+2ClO₂↑+Cl₂↑。
氯气和二氧化氯均可用于城市污水再生水的消毒，实验测得消毒后水中三种不同的致癌物（X、Y、Z）的含量如图所示。

依据文章内容，回答下列问题：
（1）ClO₂分子的结构与水分子相似，分子内两个氧原子仅与氯原子结合。以●表示氯原子，以〇表示氧原子，请画出ClO₂分子的模型：      。
（2）实验室中制备ClO₂的反应方程式为2NaClO₃+M+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂（已配平），则M的化学式为       ，反应后，氯元素的化合价       （填“升高”、“降低”或“不变”）。
（3）甲醇还原法制备ClO₂的优点是       ；盐酸法制备ClO₂时产生的具有污染性的杂质气体是       （写化学式）。
（4）历史上曾用CuCl₂作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化HCl气体制取氯气，所得另一产物的相对分子质量为18，则该反应的化学方程式为       。
（5）跟Cl₂相比，使用ClO₂对城市污水再生水进行消毒，致癌物       （选“X”、“Y”或“Z”）的减少最显著。

16．水的硬度与水中所含的可溶性钙、镁化合物的量有关，钙、镁化合物的含量越高，则水的硬度越大，兴趣小组利用相关仪器和试剂以“探究水的硬度”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究水的硬度、肥皂水的用量与产生的泡沫量的关系
步骤一：取2支洁净试管，分别编号为Ⅰ、Ⅱ，均加入5mL蒸馏水，然后依次滴加不同体积的肥皂水，振荡。
步骤二：另取4支试管，分别编号为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，先各自加入5mL蒸馏水，然后依次滴加一定量的CaCl₂和MgCl₂的混合液、肥皂水，振荡。
实验过程中所加CaCl₂和MgCl₂的混合液、肥皂水的量与振荡后产生的泡沫量如下表所示：

（1）肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是       。
（2）由Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ中的实验现象可得到的结论是       。
（3）用硬水洗涤衣服既浪费肥皂也洗不净衣物的原因之一是硬水中的CaCl₂与肥皂中的C₁₇H₃₅COONa反应生成难溶的Ca（C₁₇H₃₅COO）₂，写出该反应的化学方程式：      。
【任务二】比较不同水样的硬度
取市售纯净水、自来水和煮沸的自来水各5mL于3支洁净的试管中，逐滴加入肥皂水并及时振荡，记录有泡沫产生时所加肥皂水的量。实验装置如图所示，实验数据如下：


（4）硬度最大的水样是       。
（5）设计实验方案，比较西双湖水与自来水的硬度：另取一支试管，      。
（6）煮沸的自来水产生泡沫时所需肥皂水的量比自来水的少，原因是       。