Question

将Na₂CO₃和H₂O₂混合（Na₂CO₃和H₂O₂不发生反应）可用作新型洗涤剂，某化学小组对这种新型洗涤剂进行探究．
I．定性探究该新型洗涤剂加入FeCl₃固体产生气体的成分：
取该洗涤剂100ml，加入25gFeCl₃固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成该气体成分的探究过程．
限选试剂：0.10mol?L^-1 NaOH、8.0mol?L^-1 NaOH、澄清石灰水、0.01mol?L^-1KMnO₄、0.1mol?L^-1KI、BaCl₂稀溶液、品红溶液、蒸馏水．
（1）对该气体成分提出合理假设
假设1：该气体是O₂；假设2：该气体是

 

；假设3：该气体是

 

；
（2）设计实验方案证明你的假设，在答题卡上按下表的格式完成实验步骤、预期现象与结论：

实验步骤	预期现象与结论
将气体依次通入盛有   、   的洗气瓶中，   ．	若   ，则假设1成立； 若   ，则假设2成立； 若   ，则假设3成立．

II．定量实验探究该新型洗涤剂中Na₂CO₃和H₂O₂的质量比：
（3）从图中选择适当的仪器，组装一套最简便的装置，该装置的连接顺序从左至右是（填各接口的字母代号）

 

接

 

、

 

接

 

；

（4）分液漏斗中依次加入的试剂是

 

，测定的物理量是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,常见气体的检验

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）根据物质性质可知，生成的气体可能是氧气、二氧化碳，根据假设1分析，假设2为CO₂，可知假设3是CO₂和O₂；
（2）根据二氧化碳和氧气的化学性质对气体进行检验：可以用澄清石灰水来检验二氧化碳的存在，用带火星的木条检验氧气的存在；
（3）装置中的二氧化锰和加入的过氧化氢反应生成氧气，利用排水量气方法测定生成的氧气的体积；
（4）二氧化锰和加入的过氧化氢反应生成氧气，加入稀硫酸反应生成二氧化碳，也可以利用排饱和碳酸氢钠溶液的方法测定生成二氧化碳气体体积；

解答： 解：（1）Na₂CO₃和H₂O₂混合（Na₂CO₃和H₂O₂不发生反应）可用作新型洗涤剂，加入氯化铁溶液反应生成的气体可能是氧气、二氧化碳或二者混合物，根据假设1分析，假设2为CO₂，可知假设3是CO₂和O₂；
故答案为：CO₂；  CO₂和O₂；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气能使木条复燃是气体的特征性质，据此设计实验验证；
将气体通过澄清石灰水，氢氧化钠溶液，将带火星的木条放在最后一个洗气瓶的出气口，若澄清石灰水不变浑浊，木条复燃，证明含有氧气，假设1正确；若澄清石灰水变浑浊，木条不复燃证明含有二氧化碳，假设2正确；若澄清石灰水变浑浊，木条复燃证明含有氧气和二氧化碳；
故答案为；

实验步骤	预期现象与结论
澄清石灰水、8.0 mol?L-1 NaOH溶液； 并将带火星的木条放在最后一个的洗气瓶的出口处	澄清石灰水不变浑浊，木条复燃； 澄清石灰水变浑浊，木条不复燃； 澄清石灰水变浑浊，木条复燃；

（3）装置中的二氧化锰和加入的过氧化氢反应生成氧气，利用排水量气方法测定生成的氧气的体积，装置接口为A接E，D接G；
故答案为：A、E，D、G；
（4）二氧化锰和加入的过氧化氢反应生成氧气，加入稀硫酸反应生成二氧化碳，也可以利用排饱和碳酸氢钠溶液的方法测定生成二氧化碳气体体积，所以分液漏斗中依次加入试剂为：（一定体积的）洗涤剂、（一定体积且足量的）稀H₂SO₄（或FeCl₃溶液等），测定的物理量是：氧气的体积、CO₂的体积；
故答案为：（一定体积的）洗涤剂、（一定体积且足量的）稀H₂SO₄（或FeCl₃溶液等），氧气的体积、CO₂的体积．

点评：本题考查了实验探究物质组成和性质的方法，实验验证设计，掌握基础是解题关键，题目难度中等．