题目内容

9.小雨对爸爸给患病的奶奶购买的“便携式制氧器”(图1)产生浓厚的兴趣,他仔细阅读使用说明书,了解了它的工作原理(如图2)和所用的药品.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.

【提出问题】甲剂的化学成分是什么?
【阅资料】过碳酸钠是白色颗粒状固体,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】小雨把甲剂和乙剂带到实验室与黄老师共同探究.在老师的指导下,验证出甲剂是一种钠盐后,小雨接着进行如下实验:
[实验一]用甲剂和乙剂制取并验证氧气.
(1)根据图2得出:组装气体发生装置时应选择图3所示的仪器:ABCFG 或ACEG(填字母),该装置还可用于制取的气体是氢气、二氧化碳;

(2)装置连接完毕,装药品前应先检查装置的气密性;
(3)小雨认为氧气是由过氧化氢在乙剂催化下产生的,其化学方程式为2H2O2 $\frac{\underline{\;乙剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(4)检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃.
[实验二]检验上述反应后的溶液中是否含有碳酸根离子.
检验步骤实验操作实验现象结论
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石灰水澄清石灰水变浑浊
【实验结论】通过上述实验,小雨得出甲剂是过碳酸钠.
【反思与评价】小方认为小雨的结论不够严密,你认为严密的结论应该是甲剂一定含有钠、碳和氧三种元素(或甲剂可能是过碳酸钠).

分析 [实验一](1)由图示可知甲剂是液体,乙剂是固体,生成物是气体,反应不需要加热,即固液不加热型选择出该反应的装置;根据该装置为固液不加热型确定可用于制取的气体;
(2)装药品前应先检查装置的气密性;
(3)过氧化氢在乙剂催化下产生氧气和水,据此写出正确的化学方程式;
(4)验证氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃;
[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,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,据此分析.

解答 解:[实验一](1)由图示可知甲剂是液体,乙剂是固体,生成物是气体,反应不需要加热,即固液不加热型,因此应选择ABCFG或ACEG.氢气为固体锌与稀盐酸不加热反应生成,二氧化碳为碳酸钙固体与稀盐酸不加热生成,所以该装置还可用于制取氢气、二氧化碳等,
故答案为:ABCFG 或ACEG;氢气、二氧化碳;
(2)装置连接完毕,装药品前应先检查装置的气密性,故答案为:气密性;
(3)过氧化氢在乙剂催化下产生氧气和水,其化学方程式为:2H2O2 $\frac{\underline{\;乙剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑,故答案为:2H2O2 $\frac{\underline{\;乙剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(4)验证氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,故答案为:将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃;
[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,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,因此小雨得出的结论不够严密.
故答案为:

检验步骤实验操作实验现象结论
步骤一取少量反应后的溶液,加入稀盐酸有气泡产生实验一反应后溶液中含有碳酸根离子
步骤二将步骤一产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊
;甲剂一定含有钠、碳和氧三种元素(或甲剂可能是过碳酸钠).

点评 此题主要考查氧气的性质、制取、验证、碳酸根离子的检验和物质的推断,难度较大.

练习册系列答案
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20.某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系).
实验步骤实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中;再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上,熔成小球,做不定向移动,随之消失,溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中D.反应不十分剧烈,产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告.
(1)实验目的:探究同周期元素性质的递变规律.
(2)实验用品   试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液,AlCl3溶液,NaOH溶液等.
仪器:①试管,②滴管,③烧杯,试管夹,镊子,小刀,玻璃片,砂纸等.
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的标号和化学方程式)
实验内容实验现象化学方程式
①
②
③
④
⑤
⑥
(4)实验结论同周期元素,从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强.
(5)请用原子结构的知识简单解释上述结论同周期元素,从左到右,核电荷数依次增大,原子半径依次减小.原子失电子的能力依次减弱,得电子的能力依次增强.
10.FeCl3在现代工业生产中应用广泛.某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S.
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①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④…
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端.要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)②⑤
(4)装置B中的冷水作用为冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:KMnO4溶液;在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
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