Question

探究某種家用制氧機的工作原理．
【提出問題】白色粉末和黑色粉末分別是什么？產生的氣體是氧氣嗎？
【查閱資料】獲得的資料有：
（1）過碳酸鈉俗稱固體雙氧水，白色固體．過碳酸鈉溶于水時，分解生成碳酸鈉溶液和過氧化氫溶液．
（2）碳酸鈉溶液不與二氧化錳反應．
（3）過碳酸鈉遇熱分解產生氧氣和大量水．
【猜想與假設】根據資料和已學知識，得出猜想：
白色粉末是過碳酸鈉，黑色粉末是______．
【實驗驗證】

實驗裝置	實驗主要過程
	（1）檢驗裝置氣密性．操作如下：先將導管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到______，松開手后，導管口有液面上升、 （2）在試管中依次加入二氧化錳、過碳酸鈉和水，有大量氣泡生成 （3）收集滿一瓶氣體． 　　　　　 （4）檢驗氣體．方法是______．

實驗現象和使用制氧機的白色粉末和黑色粉末反應現象完全相同，證明猜想正確．
【實驗拓展】
（1）小明根據資料，認為可加熱白色粉末制取氧氣（使用排水法收集氣體）
該實驗需要的儀器有（填序號）______．下列序號的儀器名稱是③______，⑦______．

（2）使用該方法制取氧氣，加熱時試管口應______．停止加熱熄滅酒精燈前，應進行的操作是______．
（3）生活中的很多物質都可以進行家庭小實驗．消毒用的雙氧水，其成分為過氧化氫溶液，其與二氧化錳制取氧氣的反應文字表達式是______．

Answer 1

解：【猜想與假設】根據題中信息“過碳酸鈉溶于水時，分解生成碳酸鈉溶液和過氧化氫溶液”結合實驗裝置，黑色的粉末應是二氧化錳，生成的過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下反應生成氧氣，故答案為：二氧化錳；
【實驗驗證】（1）結合裝置檢驗裝置氣密性的方法是將導管伸入液面下，用手緊握試管，若導管口有氣泡冒出，松開手后，導管口有液面上升，則證明裝置的氣密性良好，故答案為：導管口有氣泡冒出；
（4）因為在試管中依次加入二氧化錳、過碳酸鈉和水，有大量氣泡生成，根據題中信息可知生成的是氧氣，氧氣的檢驗方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶里，若帶火星的木條復燃，則證明是氧氣，故答案為：將帶火星的木條伸入集氣瓶里，若帶火星的木條復燃，則證明是氧氣；
【實驗拓展】（1）由于反應物是過碳酸鈉固體，反應需要加熱，使用排水法收集氣體，所以需用的儀器為：②③④⑤⑦⑧；根據常見儀器的名稱可知③是試管；⑦是集氣瓶，故答案為：②③④⑤⑦⑧；試管；集氣瓶；
（2）加熱固體制取氧氣，加熱時試管口應 略向下傾斜，以防水倒流到試管底部炸裂試管；實驗結束后，應先熄滅酒精燈，再將導管從水槽中撤出，以防水水槽里的水倒流到試管內炸裂試管，故答案為：略向下傾斜；將導管從水槽中撤出；
（3）過氧化氫溶液在二氧化錳做催化劑的條件下制取氧氣的反應文字表達式是過氧化氫水+氧氣，故答案為：過氧化氫水+氧氣．
分析：【猜想與假設】根據題中信息“過碳酸鈉溶于水時，分解生成碳酸鈉溶液和過氧化氫溶液”結合實驗裝置，黑色的粉末應是二氧化錳；
【實驗驗證】（1）結合裝置根據檢驗裝置氣密性的方法分析；（4）根據題中信息結合氧氣的檢驗方法法分析；
【實驗拓展】（1）根據題中信息“過碳酸鈉遇熱分解產生氧氣和大量水”和“使用排水法收集氣體”選擇儀器；根據常見儀器的名稱分析；（2）根據加熱固體制取氣體的注意事項分析；（3）根據反應文字表達式的書寫結合題中信息分析．
點評：本題大量新的信息成為題目的特點，對信息的處理將直接影響問題的解決，因此，需要耐心地分析信息，結合所學知識以獲得解決問題的鑰匙，有點難度．