Question

7．某兴趣小组同学发现，超市里有一种神奇的去污剂（如图1）能去除各种顽固污渍，溶于水，有许多气泡产生．该小组同学进行如下探究．

探究一：该气体的成分是什么？
[猜想与假设]
甲说：该气体可能是CO₂、O₂、CO、H₂、N₂．
乙说：不可能含有N₂，因为根据质量守恒定律，反应物中不含氮元素．
丙说：不可能含有CO和H₂，因为从药品安全角度考虑：一氧化碳有毒．
该小组同学认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种．
[进行实验]

实验编号	实验操作	实验现象
①	将气体通入澄清的石灰水中	澄清石灰水不变浑浊
②	将带火星的木条伸入该气体中	带火星的木条没有复燃

[得出结论]
（1）由实验①可知，该气体中肯定不含有二氧化碳，由实验②不能（填“能”或“不能”）确定该气体中不含氧气，理由是若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃．
（2）为了进一步确定是否产生了O₂，老师利用氧气传感器，测得O₂的浓度变化如图2，证明该气体中肯定含有氧气．
探究二：O₂是如何产生的？
[查阅资料]
过碳酸钠俗称固体双氧水，它具有碳酸盐和双氧水的双重性质，溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢．
（3）写出产生H₂O₂的化学方程式Na₂CO₄+H₂O=Na₂CO₃+H₂O₂．
（4）通过观察氧气产生的曲线，请你提出猜想，是哪种物质加速了H₂O₂的分解，并设计对照试验加以验证取过氧化氢溶液，比较收集相同体积氧气需要的时间．
（5）在过碳酸钠中加入下列物质时，不会导致“过碳酸钠”变质的是C（填序号）．
A．二氧化锰   B．稀盐酸   C．硫酸钠   D．石灰水．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据质量守恒定律中化学反应前后元素种类不变及特殊物质一氧化碳的毒性进行分析；
【得出结论】（1）根据澄清的石灰水和带火星的木条的变化分析得出结论；
（2）根据图象中的数据变化进行分析；
（3）根据过碳酸钠和水反应生成碳酸钠和过氧化氢进行分析；
（4）根据过碳酸钠和水反应后的物质进行分析；
（5）根据过碳酸钠的主要成分进行分析．

解答 解：【猜想与假设】根据质量守恒定律中化学反应前后元素种类不变可知：标签所示的反应物中不含氮元素，所以不可能含有N₂；
因为药品不能产生对人体有毒有害的物质，而一氧化碳有毒，H₂易燃易爆，所以不可能含有CO和H₂；
【得出结论】
（1）因为实验中没有看到澄清石灰水变浑浊，所以一定不含二氧化碳；带火星的木条没有复燃，可能是没有氧气，也可能是氧气的浓度低，其中混有较多量的二氧化碳，也不复燃，故不能确定该气体中不含氧气；因为若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃；
（2）通过分析题中的数据，氧气量随着时间的增加在不断增加，所以证明该气体中肯定含有氧气；
（3）过碳酸钠和水反应生成碳酸钠和过氧化氢，化学方程式为：Na₂CO₄+H₂O=Na₂CO₃+H₂O₂；
（4）过碳酸钠和水反应后生成碳酸钠，溶液中也含有水，所以设计的对照实验为：取过氧化氢溶液，比较收集相同体积氧气需要的时间；
（5）A、二氧化锰能催化过氧化氢分解，可以使过碳酸钠变质，故A错误；
B、稀盐酸会与碳酸钠反应，可以使过碳酸钠变质，故B错误；
C、硫酸钠不会与碳酸钠、过氧化氢反应，不可以使过碳酸钠变质，故C正确；
D、氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，可以使过碳酸钠变质，故D错误．
故选：C．
故答案为：【猜想与假设】根据质量守恒定律，反应物中不含氮元素；有毒；
【得出结论】
（1）二氧化碳；不能；若生成氧气和二氧化碳的混合物，当氧气含量过少时，带火星的木条也不能复燃；
（2）氧气；
（3）Na₂CO₄+H₂O=Na₂CO₃+H₂O₂；
（4）取过氧化氢溶液，比较收集相同体积氧气需要的时间；
（5）C．

点评 本题通过标签信息利用质量守恒定律对维C泡腾片进行探究，其中涉及了氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳等气体的性质及检验，难度不大，能够考查学生的知识迁移运用能力．