Question

9．小雨對(duì)爸爸給患病的奶奶購(gòu)買(mǎi)的“便攜式制氧器”（圖1）產(chǎn)生濃厚的興趣，他仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書(shū)，了解了它的工作原理（如圖2）和所用的藥品．藥品中甲劑是一種白色顆粒狀固體，作制氧劑；乙劑是黑色固體，作催化劑．

【提出問(wèn)題】甲劑的化學(xué)成分是什么？
【閱資料】過(guò)碳酸鈉是白色顆粒狀固體，溶于水時(shí)，生成碳酸鈉和過(guò)氧化氫，可用于制取氧氣．
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】小雨把甲劑和乙劑帶到實(shí)驗(yàn)室與黃老師共同探究．在老師的指導(dǎo)下，驗(yàn)證出甲劑是一種鈉鹽后，小雨接著進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
[實(shí)驗(yàn)一]用甲劑和乙劑制取并驗(yàn)證氧氣．
（1）根據(jù)圖2得出：組裝氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)選擇圖3所示的儀器：ABCFG 或ACEG（填字母），該裝置還可用于制取的氣體是氫氣、二氧化碳；

（2）裝置連接完畢，裝藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性；
（3）小雨認(rèn)為氧氣是由過(guò)氧化氫在乙劑催化下產(chǎn)生的，其化學(xué)方程式為2H₂O₂ $\frac{\underline{\;乙劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）檢驗(yàn)氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃．
[實(shí)驗(yàn)二]檢驗(yàn)上述反應(yīng)后的溶液中是否含有碳酸根離子．

檢驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟一	取少量反應(yīng)后的溶液，加入稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生
步驟二	將步驟一產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，小雨得出甲劑是過(guò)碳酸鈉．
【反思與評(píng)價(jià)】小方認(rèn)為小雨的結(jié)論不夠嚴(yán)密，你認(rèn)為嚴(yán)密的結(jié)論應(yīng)該是甲劑一定含有鈉、碳和氧三種元素（或甲劑可能是過(guò)碳酸鈉）．

Answer 1

分析 [實(shí)驗(yàn)一]（1）由圖示可知甲劑是液體，乙劑是固體，生成物是氣體，反應(yīng)不需要加熱，即固液不加熱型選擇出該反應(yīng)的裝置；根據(jù)該裝置為固液不加熱型確定可用于制取的氣體；
（2）裝藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性；
（3）過(guò)氧化氫在乙劑催化下產(chǎn)生氧氣和水，據(jù)此寫(xiě)出正確的化學(xué)方程式；
（4）驗(yàn)證氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃；
[實(shí)驗(yàn)二]能使澄清石灰水的氣體是二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，上述反應(yīng)說(shuō)明反應(yīng)后的溶液跟稀鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后的溶液里含有碳酸根離子，碳酸根含有碳元素和氧元素，說(shuō)明甲劑中含有鈉元素、碳元素和氧元素，或甲劑可能是過(guò)碳酸鈉，據(jù)此分析．

解答 解：[實(shí)驗(yàn)一]（1）由圖示可知甲劑是液體，乙劑是固體，生成物是氣體，反應(yīng)不需要加熱，即固液不加熱型，因此應(yīng)選擇ABCFG或ACEG．氫氣為固體鋅與稀鹽酸不加熱反應(yīng)生成，二氧化碳為碳酸鈣固體與稀鹽酸不加熱生成，所以該裝置還可用于制取氫氣、二氧化碳等，
故答案為：ABCFG 或ACEG；氫氣、二氧化碳；
（2）裝置連接完畢，裝藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性，故答案為：氣密性；
（3）過(guò)氧化氫在乙劑催化下產(chǎn)生氧氣和水，其化學(xué)方程式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;乙劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;乙劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）驗(yàn)證氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃，故答案為：將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，木條復(fù)燃；
[實(shí)驗(yàn)二]能使澄清石灰水的氣體是二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，上述反應(yīng)說(shuō)明反應(yīng)后的溶液跟稀鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后的溶液里含有碳酸根離子，碳酸根含有碳元素和氧元素，說(shuō)明甲劑中含有鈉元素、碳元素和氧元素，或甲劑可能是過(guò)碳酸鈉，因此小雨得出的結(jié)論不夠嚴(yán)密．
故答案為：

檢驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟一	取少量反應(yīng)后的溶液，加入稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生	實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)后溶液中含有碳酸根離子
步驟二	將步驟一產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁

；甲劑一定含有鈉、碳和氧三種元素（或甲劑可能是過(guò)碳酸鈉）．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查氧氣的性質(zhì)、制取、驗(yàn)證、碳酸根離子的檢驗(yàn)和物質(zhì)的推斷，難度較大．