Question

10．小雨對爸爸給患病的奶奶購買的“便攜式制氧器”（圖1）產(chǎn)生濃厚的興趣，他仔細閱讀使用說明書，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．

【提出問題】甲劑的化學成分是什么？
【閱資料】過碳酸鈉是白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫，可用于制取氧氣．
【設計與實驗】小雨把甲劑和乙劑帶到實驗室與黃老師共同探究．在老師的指導下，驗證出甲劑是一種鈉鹽后，小雨接著進行如下實驗：
[實驗一]用甲劑和乙劑制取并驗證氧氣．
（1）根據(jù)圖2得出：組裝氣體發(fā)生裝置時應選擇圖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；

（2）裝置連接完畢，裝藥品前應先檢查裝置的檢查裝置的氣密性；
（3）小雨認為氧氣是由過氧化氫在乙劑催化下產(chǎn)生的，其化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;乙劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）檢驗氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復燃．
[實驗二]檢驗上述反應后的溶液中是否含有碳酸根離子．

檢驗步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
步驟一	取少量反應后的溶液，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

【實驗結(jié)論】通過上述實驗，小雨得出甲劑是過碳酸鈉．
【反思與評價】小方認為小雨的結(jié)論不夠嚴密，你認為嚴密的結(jié)論應該是甲劑一定含有鈉、碳和氧三種元素．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件，可以選擇出該反應的裝置；
根據(jù)收集裝置可以確定出氣體的性質(zhì)和收集方法；
（2）只有熟悉制取氣體時的步驟，就能明確每一步的具體操作．
（3）熟悉反應物、生成物和反應條件，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．
（4）只有熟悉氧氣的驗證方法，才能得出正確的答案．
只有熟悉碳酸根離子的檢驗方法和相關的知識，結(jié)合已知條件，就能得出有關問題的正確答案．

解答 解：[實驗一]（1）由圖示可知甲劑是液體，乙劑是固體，生成物是氣體，反應不需要加熱，因此應選擇ABCFG或ACEG．該裝置還可用于制取氫氣、二氧化碳等．
（2）裝置連接完畢，裝藥品前應先檢查裝置的氣密性．
（3）過氧化氫在乙劑催化下產(chǎn)生氧氣和水，其化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;乙劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）驗證氧氣的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復燃．
[實驗二]能使澄清石灰水的氣體是二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和水，該反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．上述反應說明反應后的溶液跟稀鹽酸反應生成了二氧化碳．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應后的溶液里含有碳酸根離子．碳酸根含有碳元素和氧元素，說明甲劑中含有鈉元素、碳元素和氧元素，或甲劑可能是過碳酸鈉．因此小雨得出的結(jié)論不夠嚴密．
故答案為：
[實驗一]（1）①ABCFG或ACEG；氫氣；（2）檢查裝置的氣密性；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;乙劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復燃．
[實驗二]實驗一反應后溶液中含有碳酸根離子；
[反思與評價]甲劑一定含有鈉、碳和氧三種元素（或甲劑可能是過碳酸鈉）．

點評 此題主要考查氧氣的性質(zhì)、制取、驗證、碳酸根離子的檢驗和物質(zhì)的推斷，難度較大．