混合物和化合物：練習題

當物質發生化學變化時，下列哪項描述是正確的？

氯化鈉 \(NaCl\) 是一種由鈉元素 \(Na\) 和氯元素 \(Cl\) 化學結合而成的化合物。下列哪個反應式正確地表示了氯化鈉的形成？

下表比較了「空氣」和「二氧化碳 \(CO_2\)」這兩種物質：

(1) 分類：空氣屬於混合物，而二氧化碳屬於化合物。
(2) 性質：空氣保留了其組成成分（如氧氣）的化學性質；二氧化碳的性質則與其組成的碳和氧完全不同。
(3) 成分比例：空氣中各氣體的比例在任何情況下都是完全固定的；二氧化碳中碳和氧的質量比則是可以隨意改變的。
(4) 形成過程：空氣的形成不涉及化學反應；由元素生成二氧化碳的過程涉及化學變化，可用 \(C + O_2 \rightarrow CO_2\) 表示。

以上哪些描述是正確的？

當兩種物質混合形成混合物時，其組成部分通常會發生什麼變化？

小明將食鹽溶於水中製成鹽水，而小華則將鐵粉與硫粉加熱生成硫化鐵 \(FeS\)。這兩個過程分別涉及何種變化？

從化學分類的角度來看，「蒸餾水」和「自來水」有什麼分別？請分別寫出它們屬於哪一類物質。

科學家可以透過電解將水分解成氫氣和氧氣。這個實驗結果如何證明水是一種化合物，而不是一種混合物？

小明在實驗室中研究兩種固體樣本。樣本 A 是由細小的鐵粉和黃色的硫粉均勻混合而成；樣本 B 是將相同質量的鐵粉和硫粉混合後，經過強熱引發劇烈反應，冷卻後形成的黑色固體。小明嘗試分別對兩個樣本進行以下實驗：
(1) 使用磁鐵靠近樣本。
(2) 加入稀氫氯酸。

請預測樣本 B 在這兩項實驗中表現出的性質是否與其組成元素（鐵和硫）相同？並從物質分類的角度，結合能量變化的特徵，解釋樣本 B 的本質及其形成過程的特性。

考慮以下兩組樣本：
樣本 A：由氫氣（\(H_2\)）與氧氣（\(O_2\)）在室溫下簡單混合而成的氣體。
樣本 B：由氫氣與氧氣通過化學反應生成的純淨水（\(H_2O\)）。

(a) 在組成比例方面，樣本 A 與樣本 B 有何主要分別？這反映了混合物與化合物在組成上的哪項特性？（2分）
(b) 試說明如何利用一種化學方法將樣本 B 分解回其組成元素，並指出該過程會產生的兩種物質。（2分）
(c) 寫出氫氣與氧氣反應生成水的平衡化學反應式。（2分）
(d) 樣本 A 具有支持燃燒的性質，而樣本 B（水）卻具有滅火的性質。試從微粒結合的角度，解釋為什麼化合物的性質與其組成元素（氫和氧）的性質截然不同。（2分）

在化學實驗中，了解物質的分類及其性質的變化至關重要。現有兩份實驗樣本：樣本 A 是將鐵粉 \((\text{Fe})\) 和硫粉末 \((\text{S})\) 按任意比例混合而成的粉末；樣本 B 是將鐵粉和硫粉末按特定比例混合並經強熱後，反應生成的黑色固體硫化鐵 \((\text{FeS})\)。

(a) 試指出樣本 A 和樣本 B 分別屬於哪一類物質（混合物或化合物），並說明兩者在成分比例上有何主要分別。（2分）
(b) 若將磁鐵靠近樣本 A，會觀察到什麼現象？若將磁鐵靠近樣本 B，結果會有何不同？請解釋原因。（3分）
(c) 硫化鐵是由鐵和硫經化學反應形成的。試寫出該反應的平衡化學反應式。（2分）
(d) 樣本 B 的性質與其組成元素（鐵和硫）的性質是否相同？試從化學變化的本質簡略解釋。（1分）