Question

11．小紅對爸爸給患病的奶奶購買的“便攜式制氧器”產(chǎn)生了興趣，她閱讀說明書，了解了它的工作原理（如圖1）和所用藥品．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．甲劑、乙劑和水盛放在圖1的反應(yīng)倉中．

【提出問題】甲劑的化學成分是什么？
【查閱資料】過碳酸鈉是一種白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫． 可用于制取氧氣．
【設(shè)計與實驗】小紅把甲劑和乙劑帶到實驗室與姜老師共同探究．在老師的指導下，驗證出甲劑是一種鈉鹽后，小紅接著進行如下實驗：
【實驗一】用甲劑、乙劑和水制取并驗證氧氣．
（1）根據(jù)圖1和圖2回答問題：
①寫出圖2中標有a、b的儀器名稱：a酒精燈；b試管．
②請指出小紅在實驗中制取氧氣時，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為B（填字母）．
③收集氧氣時，由于它具有密度大于空氣的性質(zhì)，則可選用的氣體收集裝置是C（填字母）．
（2）將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，若帶火星的木條復燃，則說明收集到的氣體是氧氣．
（3）小紅認為氧氣是由過氧化氫，在乙劑催化作用下產(chǎn)生的，其化學方程式為：2H₂O₂$\stackrel{乙劑}{=}$2H₂O+O₂↑．
【實驗二】檢驗[實驗一]反應(yīng)后的溶液中是否含有某種離子．

實驗步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	化學反應(yīng)方程式
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)生的氣體通入澄清的石灰水中	澄清石灰水變渾濁	CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

【實驗結(jié)論】
（1）【實驗一】反應(yīng)后的溶液中一定含有較多鈉離子和氯　離子．
（2）甲劑可能是過碳酸鈉．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，可以選擇出該反應(yīng)的裝置；
根據(jù)收集裝置可以確定出氣體的性質(zhì)和收集方法；
（2）只有熟悉氧氣的驗證方法，才能得出正確的答案．
（3）熟悉反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，依據(jù)化學方程式書寫的方法，就能寫出正確的化學方程式．
【實驗二】考慮二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣和水；
【實驗結(jié)論】只有熟悉碳酸根離子的檢驗方法和相關(guān)的知識，結(jié)合已知條件，就能得出有關(guān)問題的正確答案．

解答 解：
【實驗一】（1）①圖2中標有a、b的儀器名稱：a為酒精燈；b為試管．
②根據(jù)資料“過碳酸鈉是一種白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫．可用于制取氧氣”，故小紅在實驗中制取氧氣時，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為B．
③收集氧氣時，由于它具有密度大于空氣的性質(zhì)，則可選用的氣體收集裝置是C；
或氧氣具有不易溶于水的性質(zhì)，則可選用的氣體收集裝置是E；
（2）將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，若帶火星的木條復燃，則說明收集到的氣體是氧氣．
（3）小紅認為氧氣是由過氧化氫，在乙劑催化作用下產(chǎn)生的，其化學方程式為2H₂O₂$\stackrel{乙劑}{=}$2H₂O+O₂↑．
【實驗二】能使澄清石灰水的氣體是二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，該反應(yīng)的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
【實驗結(jié)論】
（1）【實驗一】上述反應(yīng)說明反應(yīng)后的溶液跟稀鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后的溶液里含有碳酸根離子．碳酸根含有碳元素和氧元素，說明甲劑中含有鈉元素、碳元素和氧元素，或甲劑可能是過碳酸鈉．過碳酸鈉是一種白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫．而碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳，故反應(yīng)后的溶液中一定含有較多鈉離子和氯離子．
（2）甲劑可能是過碳酸鈉．
故答案為：
【實驗一】（1）①酒精燈； 試管．②B．③密度大于空氣，C．（2）復燃．（3）2H₂O₂$\stackrel{乙劑}{=}$2H₂O+O₂↑．
【實驗二】CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；【實驗結(jié)論】氯．

點評 本題起點高，但落點低，審好題結(jié)合氧氣的性質(zhì)、制取、驗證、制氧氣的裝置、碳酸根離子的檢驗和物質(zhì)的推斷，難度較大．