Question

17．小明的爺爺患有心腦血管疾病，家里備有一臺(tái)制氧機(jī)．使用時(shí)先向制氧機(jī)中加入水，再依次加入一包白色粉末和一包黑色粉末，就有氣泡冒出來(lái)．小明很好奇，請(qǐng)你和他一起動(dòng)手做探究某種家用制氧機(jī)的工作原理．
【提出問(wèn)題】白色粉末和黑色粉末分別是什么？產(chǎn)生的氣體是氧氣嗎？
【查閱資料】獲得的資料有：
（1）過(guò)碳酸鈉俗稱固體雙氧水，白色固體．過(guò)碳酸鈉溶于水時(shí)，分解生成碳酸鈉溶液和過(guò)氧化氫溶液．
（2）碳酸鈉溶液不與二氧化錳反應(yīng)．  （3）過(guò)碳酸鈉遇熱分解產(chǎn)生氧氣和大量水．
【猜想與假設(shè)】根據(jù)資料和已學(xué)知識(shí)，得出猜想：白色粉末是過(guò)碳酸鈉，黑色粉末是二氧化錳．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程
	（1）檢驗(yàn)裝置氣密性．操作如下：先將導(dǎo)管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)手后，導(dǎo)管口有液面上升． （2）在試管中依次加入二氧化錳、過(guò)碳酸鈉和水，有大量氣泡生成． （3）收集滿一瓶氣體． （4）檢驗(yàn)氣體．方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶里，若帶火星的木條復(fù)燃，則證明是氧氣．

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和使用制氧機(jī)的白色粉末和黑色粉末反應(yīng)現(xiàn)象完全相同，證明猜想正確．
【實(shí)驗(yàn)拓展】（1）小明根據(jù)資料，認(rèn)為可加熱白色粉末制取氧氣（使用排水法收集氣體）
該實(shí)驗(yàn)需要的儀器有（填序號(hào)）②③④⑤⑦⑧．下列序號(hào)的儀器名稱是③試管，⑦集氣瓶．

（2）使用該方法制取氧氣，加熱時(shí)試管口應(yīng)略向下傾斜．停止加熱熄滅酒精燈前，應(yīng)進(jìn)行的操作是將導(dǎo)管從水槽中撤出．
（3）生活中的很多物質(zhì)都可以進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)．消毒用的雙氧水，其成分為過(guò)氧化氫溶液，其與二氧化錳制取氧氣的反應(yīng)文字表達(dá)式是過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)題中信息“過(guò)碳酸鈉溶于水時(shí)，分解生成碳酸鈉溶液和過(guò)氧化氫溶液”結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置，黑色的粉末應(yīng)是二氧化錳；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）結(jié)合裝置根據(jù)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法分析；（4）根據(jù)題中信息結(jié)合氧氣的檢驗(yàn)方法法分析；
【實(shí)驗(yàn)拓展】（1）根據(jù)題中信息“過(guò)碳酸鈉遇熱分解產(chǎn)生氧氣和大量水”和“使用排水法收集氣體”選擇儀器；根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱分析；（2）根據(jù)加熱固體制取氣體的注意事項(xiàng)分析；（3）根據(jù)反應(yīng)文字表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)結(jié)合題中信息分析．

解答 解：【猜想與假設(shè)】根據(jù)題中信息“過(guò)碳酸鈉溶于水時(shí)，分解生成碳酸鈉溶液和過(guò)氧化氫溶液”結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置，黑色的粉末應(yīng)是二氧化錳，生成的過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下反應(yīng)生成氧氣，故答案為：二氧化錳；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）結(jié)合裝置檢驗(yàn)裝置氣密性的方法是將導(dǎo)管伸入液面下，用手緊握試管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)手后，導(dǎo)管口有液面上升，則證明裝置的氣密性良好，故答案為：導(dǎo)管口有氣泡冒出；
（4）因?yàn)樵谠嚬苤幸来渭尤攵�氧化錳、過(guò)碳酸鈉和水，有大量氣泡生成，根據(jù)題中信息可知生成的是氧氣，氧氣的檢驗(yàn)方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶里，若帶火星的木條復(fù)燃，則證明是氧氣，故答案為：將帶火星的木條伸入集氣瓶里，若帶火星的木條復(fù)燃，則證明是氧氣；
【實(shí)驗(yàn)拓展】（1）由于反應(yīng)物是過(guò)碳酸鈉固體，反應(yīng)需要加熱，使用排水法收集氣體，所以需用的儀器為：②③④⑤⑦⑧；根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱可知③是試管；⑦是集氣瓶，故答案為：②③④⑤⑦⑧；試管；集氣瓶；
（2）加熱固體制取氧氣，加熱時(shí)試管口應(yīng)略向下傾斜，以防水倒流到試管底部炸裂試管；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管從水槽中撤出，以防水水槽里的水倒流到試管內(nèi)炸裂試管，故答案為：略向下傾斜；將導(dǎo)管從水槽中撤出；
（3）過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳做催化劑的條件下制取氧氣的反應(yīng)文字表達(dá)式是過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，故答案為：過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．

點(diǎn)評(píng) 本題大量新的信息成為題目的特點(diǎn)，對(duì)信息的處理將直接影響問(wèn)題的解決，因此，需要耐心地分析信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)以獲得解決問(wèn)題的鑰匙，有點(diǎn)難度．