Question

小松的爸爸給他奶奶購買了一臺(tái)“便捷式制氧器”（如圖1），小松仔細(xì)閱讀了說明書，了解了它的工作原理（如圖2的示意圖）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(xué)成分是什么？
【查閱資料】過碳酸鈉是白色顆粒狀固體，遇水或加熱等條件下易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可分解生成碳酸鈉和過氧化氫，可用于制取氧氣，漁業(yè)上作水體增氧劑．
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】小松把甲劑和乙劑帶到實(shí)驗(yàn)室與化學(xué)老師共同探究．在老師的指導(dǎo)下，驗(yàn)證出甲劑是一種鈉的化合物后，小松接著進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
〔實(shí)驗(yàn)一〕用甲劑和乙劑制取并驗(yàn)證氧氣．

（1）①寫出儀器a和b的名稱：a

 

，b

 

．
②小雨應(yīng)選擇上圖中的

 

（填字母）做氣體發(fā)生裝置．收集裝置可用

 

．因?yàn)檠鯕獾男再|(zhì)是

 

．
（2）裝置連接完畢，檢查裝置的氣密性的方法是

 

．
（3）小松認(rèn)為氧氣應(yīng)是由過氧化氫在乙劑催化下產(chǎn)生的．寫出下列反應(yīng)的文字表達(dá)式：
①過碳酸鈉分解反應(yīng)：

 

②反應(yīng)倉內(nèi)產(chǎn)生氧氣：

 

．
（實(shí)驗(yàn)二）取過碳酸鈉晶體加入稀鹽酸中，將產(chǎn)生的氣體依次通過下圖裝置

①A中觀察到渾濁現(xiàn)象，相關(guān)反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

．
②氣體經(jīng)過B（除雜）、C（干燥）后，D中收集到的主要為氧氣，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)D中收集的是氧氣【簡述實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象】

 

．
【反思與評(píng)價(jià)】（1）小雨選擇的氣體發(fā)生裝置，可在實(shí)驗(yàn)室中制取另一種常見氣體，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：

 

．
（2）小松聯(lián)想到氧氣的獲取途徑，歸納了如圖其他幾種常見方法：

①乙反應(yīng)的文字表達(dá)式

 

；乙與丁原理的本質(zhì)區(qū)別是

 

．
②丙方法通常用二氧化錳做催化劑，若不用催化劑，其可能產(chǎn)生的后果是

 

（選填以下編號(hào)）．
a．不產(chǎn)生氧氣　 b．產(chǎn)生氧氣質(zhì)量不變，但速率較慢　 c．只能產(chǎn)生很少量氧氣且速率慢
③你能補(bǔ)充的一種獲得氧氣的途徑是：

 

．
（3）由小松查閱到的資料信息可知，保存過碳酸鈉應(yīng)注意：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,氧氣的工業(yè)制法,氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿,催化劑的特點(diǎn)與催化作用,酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化,科學(xué)探究

分析：（實(shí)驗(yàn)一）
（1）①根據(jù)常用儀器的名稱和用途解答；
②根據(jù)發(fā)生和收集裝置的選擇依據(jù)、氧氣的性質(zhì)解答；
（2）根據(jù)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（實(shí)驗(yàn)二）
①根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的性質(zhì)解答；
②利用可助燃的特性，可將帶火星的木條放于集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，則為氧氣；
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）B是固液常溫型可用來制取二氧化碳；
（2）①根據(jù)高錳酸鉀和氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理書寫表達(dá)式；根據(jù)兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)判斷；
②根據(jù)催化劑的性質(zhì)解答；
③可以用電解水的方法制氧氣；
（3）根據(jù)題中信息解答；

解答：解：
（實(shí)驗(yàn)一）
（1）①根據(jù)常用儀器可知儀器分別為試管、分液漏斗；
 ②根據(jù)題意，甲劑、乙劑和水在常溫下即可反應(yīng)，屬于“固液常溫型”，所以選B裝置；因?yàn)橐獧z驗(yàn)該氣體是否是氧氣，所以需要的氧氣需純凈，選排水法，因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒�且不與水反應(yīng)；
（2）檢驗(yàn)裝置氣密性的方法是把導(dǎo)氣管放入水中，用手握住錐形瓶，如果導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，則證明氣密性好；
（3）過碳酸鈉分解反應(yīng)的表達(dá)式過碳酸鈉→碳酸鈉+氧氣；反應(yīng)倉內(nèi)產(chǎn)生氧氣2H₂O₂

乙劑  .

2H₂O+O₂↑
（實(shí)驗(yàn)二）
①二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成水和碳酸鈣沉淀，故答案為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
②利用可助燃的特性，可將帶火星的木條放于集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，則為氧氣；
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）B是固液常溫型可用來制取二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑；
（2）
①高錳酸鉀和氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)原理為2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，屬于化學(xué)變化，分離液態(tài)空氣制取氧氣是根據(jù)液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同而分離的，沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，是物理變化；
②根據(jù)催化劑的性質(zhì)，催化劑只是改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響生成氣體的質(zhì)量，故選b；
③可以用電解水的方法制氧氣；
（3）保存過碳酸鈉應(yīng)注意放在陰涼干燥處．
答案：
（實(shí)驗(yàn)一）
（1）①酒精燈  分液漏斗
②B；E； 氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)
（2）把導(dǎo)氣管放入水中，用手握住錐形瓶，如果導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，則證明氣密性好；
（3）①過碳酸鈉→碳酸鈉+過氧化氫 ②2H₂O₂

乙劑  .

2H₂O+O₂↑
（實(shí)驗(yàn)二）
①Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O
②用帶火星的木條放在集氣瓶內(nèi)，木條復(fù)燃則證明是氧氣
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑；
（2）
①2KMnO₄

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑   乙是化學(xué)變化，丁是物理變化
②b
③電解水
（3）放在陰涼干燥處

點(diǎn)評(píng)：本題起點(diǎn)高，但落點(diǎn)低，審好題結(jié)合氧氣的性質(zhì)、制氧氣的裝置、碳酸根離子的檢驗(yàn)進(jìn)行解答．熟練掌握氧氣的制法，并會(huì)根據(jù)反應(yīng)形式判斷反應(yīng)類型，會(huì)從裝置、操作、是否加熱、生成物是否有污染等方面比較方案的優(yōu)缺點(diǎn)是解答此類題的關(guān)鍵．