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10.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;

(2)装置连接完毕,装药品前应先检查装置的检查装置的气密性;
(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.

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)只有熟悉制取气体时的步骤,就能明确每一步的具体操作.
(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.
(4)只有熟悉氧气的验证方法,才能得出正确的答案.
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)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,因此应选择ABCFG或ACEG.该装置还可用于制取氢气、二氧化碳等.
(2)装置连接完毕,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,其化学方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;乙剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(4)验证氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃.
[实验二]能使澄清石灰水的气体是二氧化碳,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.上述反应说明反应后的溶液跟稀盐酸反应生成了二氧化碳.根据质量守恒定律可知反应后的溶液里含有碳酸根离子.碳酸根含有碳元素和氧元素,说明甲剂中含有钠元素、碳元素和氧元素,或甲剂可能是过碳酸钠.因此小雨得出的结论不够严密.
故答案为:
[实验一](1)①ABCFG或ACEG;氢气;(2)检查装置的气密性;(3)2H2O2$\frac{\underline{\;乙剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑;(4)将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃.
[实验二]实验一反应后溶液中含有碳酸根离子;
[反思与评价]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.

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