Question

11．小红对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”产生了兴趣，她阅读说明书，了解了它的工作原理（如图1）和所用药品．药品中甲剂是一种白色颗粒状固体，作制氧剂；乙剂是黑色固体，作催化剂．甲剂、乙剂和水盛放在图1的反应仓中．

【提出问题】甲剂的化学成分是什么？
【查阅资料】过碳酸钠是一种白色颗粒状固体，溶于水时，生成碳酸钠和过氧化氢． 可用于制取氧气．
【设计与实验】小红把甲剂和乙剂带到实验室与姜老师共同探究．在老师的指导下，验证出甲剂是一种钠盐后，小红接着进行如下实验：
【实验一】用甲剂、乙剂和水制取并验证氧气．
（1）根据图1和图2回答问题：
①写出图2中标有a、b的仪器名称：a酒精灯；b试管．
②请指出小红在实验中制取氧气时，应选用的发生装置为B（填字母）．
③收集氧气时，由于它具有密度大于空气的性质，则可选用的气体收集装置是C（填字母）．
（2）将带火星的木条伸入到集气瓶内，若带火星的木条复燃，则说明收集到的气体是氧气．
（3）小红认为氧气是由过氧化氢，在乙剂催化作用下产生的，其化学方程式为：2H₂O₂$\stackrel{乙剂}{=}$2H₂O+O₂↑．
【实验二】检验[实验一]反应后的溶液中是否含有某种离子．

实验步骤	实验操作	实验现象	化学反应方程式
步骤一	取少量反应后的溶液，加入稀盐酸	有气泡产生
步骤二	将步骤一产生的气体通入澄清的石灰水中	澄清石灰水变浑浊	CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

【实验结论】
（1）【实验一】反应后的溶液中一定含有较多钠离子和氯　离子．
（2）甲剂可能是过碳酸钠．

Answer 1

分析 （1）根据反应物的状态和反应条件，可以选择出该反应的装置；
根据收集装置可以确定出气体的性质和收集方法；
（2）只有熟悉氧气的验证方法，才能得出正确的答案．
（3）熟悉反应物、生成物和反应条件，依据化学方程式书写的方法，就能写出正确的化学方程式．
【实验二】考虑二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水；
【实验结论】只有熟悉碳酸根离子的检验方法和相关的知识，结合已知条件，就能得出有关问题的正确答案．

解答 解：
【实验一】（1）①图2中标有a、b的仪器名称：a为酒精灯；b为试管．
②根据资料“过碳酸钠是一种白色颗粒状固体，溶于水时，生成碳酸钠和过氧化氢．可用于制取氧气”，故小红在实验中制取氧气时，应选用的发生装置为B．
③收集氧气时，由于它具有密度大于空气的性质，则可选用的气体收集装置是C；
或氧气具有不易溶于水的性质，则可选用的气体收集装置是E；
（2）将带火星的木条伸入到集气瓶内，若带火星的木条复燃，则说明收集到的气体是氧气．
（3）小红认为氧气是由过氧化氢，在乙剂催化作用下产生的，其化学方程式为2H₂O₂$\stackrel{乙剂}{=}$2H₂O+O₂↑．
【实验二】能使澄清石灰水的气体是二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
【实验结论】
（1）【实验一】上述反应说明反应后的溶液跟稀盐酸反应生成了二氧化碳．根据质量守恒定律可知反应后的溶液里含有碳酸根离子．碳酸根含有碳元素和氧元素，说明甲剂中含有钠元素、碳元素和氧元素，或甲剂可能是过碳酸钠．过碳酸钠是一种白色颗粒状固体，溶于水时，生成碳酸钠和过氧化氢．而碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，故反应后的溶液中一定含有较多钠离子和氯离子．
（2）甲剂可能是过碳酸钠．
故答案为：
【实验一】（1）①酒精灯； 试管．②B．③密度大于空气，C．（2）复燃．（3）2H₂O₂$\stackrel{乙剂}{=}$2H₂O+O₂↑．
【实验二】CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；【实验结论】氯．

点评 本题起点高，但落点低，审好题结合氧气的性质、制取、验证、制氧气的装置、碳酸根离子的检验和物质的推断，难度较大．