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
相关题目
19．某元素R，其原子核内有16个中子，已知其最高正价与负价绝对值之差为2，其气态氢化物含R 91.2%．
（1）求R的相对原子量，R质子数
（2）推断R在周期表中的位置，指出其名称．
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．
17．某白色粉末有碳酸钠和亚硫酸钠中的一种或两种组成．某同学为探究其成分，设计实验方案如图所示（每种仪器所装试剂都足量）
（1）提出合理假设
假设一：该白色粉末成分为碳酸钠
假设二：该白色粉末成分为亚硫酸钠
假设三：该白色粉末成分为碳酸钠和亚硫酸钠的混合物
（2）将上述实验方案存在的主要错误和后果填在下表中（可不填满，也可补充）
错误后果
（3）修正上述方案并完成探究实验，填写相应的实验现象
假设编号相应现象
假设一
假设二
假设三
（4）下列试剂中能替代酸性高锰酸钾，澄清石灰水的是B
A．氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液               B．碘淀粉溶液，硅酸钠溶液
C．含酚酞的氨水、紫色石蕊试液               D．溴水、硝酸钡溶液
（5）实验过程中发现溶液不能顺利滴入烧瓶，请提出改进建议分液漏斗换成恒压分液漏斗．
4．酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出离子．
（1）0.1mol/L的下列溶液，pH由大到小的排列顺序是A＞B＞C．（填序号）
A．CH3COOH            B．HCl               C．H2SO4
（2）体积相同、pH相同的盐酸和CH3COOH溶液与NaOH溶液完全中和时，消耗NaOH的物质的量较多的是CH3COOH，其原因是溶液中存在电离平衡：CH3COOH?CH3COO-+H+，pH相等的醋酸和盐酸相比较，醋酸的物质的量浓度大于盐酸（结合电离方程式简述）．
（3）下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是CF
A．0.1mol/L的醋酸水溶液的pH值为3
B．常温下同浓度醋酸水溶液的导电性比盐酸弱
C．醋酸水溶液能使石蕊变红
D．pH=3的醋酸、盐酸中和等物质的量的氢氧化钠，醋酸溶液用的体积小
E．pH=3的醋酸、盐酸稀释到pH=5时醋酸用的水多
F．100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
（4）水的电离平衡如图所示，若A点表示25℃时水的电离平衡状态，当升高温度至100℃时水的电离平衡状态为B点，则此时水的离子积为10-12．
100℃时pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合，若所得混合液的pH=2，则a：b=9：11．
14．1.204×1022个CO2分子，含O原子的质量为6.4g．
1．下列不能用勒沙特列原理解释的是（　　）
A．工业合成氯化氢时使用过量氢气
B．实验室制备乙酸丁酯时使用过量乙酸
C．加热蒸干氯化铁的溶液，得到氢氧化铁固体
D．氯化银悬浊液中加入硫化钠溶液，产生黑色沉淀
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．
Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

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
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．
（5）FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
（6）电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+．
11．下表是元素周期表的一部分，据此请回答下列问题．
主族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
1H
2DEF
3ABCG
（1）化学性质最不活泼的是（填元素符号，下同）He，金属性最强的是Na，非金属性最强的是F，电负性最大的是F，第一电离能最小的是Na；
（2）A、B、C、G四种元素的最高价氧化物对应水化物，其中碱性最强的是NaOH（填化学式，下同），属于两性氢氧化物的是Al（OH）3，酸性最强的是HClO4；
（3）第3周期各元素中，属于金属元素且原子半径最小的是Al（填元素符号，下同），熔点最低的是Na，还原性最强的是Na；
（4）E元素的氢化物是H2O（填化学式），该氢化物在常温下跟A单质发生反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，所得溶液的pH＞7；（填“＜”“＞”或“=”）
（5）G元素和A元素形成的化合物属于离子晶体．

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