Question

探究某种家用制氧机的工作原理．
【提出问题】白色粉末和黑色粉末分别是什么？产生的气体是氧气吗？
【查阅资料】获得的资料有：
（1）过碳酸钠俗称固体双氧水，白色固体．过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液．
（2）碳酸钠溶液不与二氧化锰反应．
（3）过碳酸钠遇热分解产生氧气和大量水．
【猜想与假设】根据资料和已学知识，得出猜想：
白色粉末是过碳酸钠，黑色粉末是______．
【实验验证】

实验装置	实验主要过程
	（1）检验装置气密性．操作如下：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到______，松开手后，导管口有液面上升、 （2）在试管中依次加入二氧化锰、过碳酸钠和水，有大量气泡生成 （3）收集满一瓶气体． 　　　　　 （4）检验气体．方法是______．

实验现象和使用制氧机的白色粉末和黑色粉末反应现象完全相同，证明猜想正确．
【实验拓展】
（1）小明根据资料，认为可加热白色粉末制取氧气（使用排水法收集气体）
该实验需要的仪器有（填序号）______．下列序号的仪器名称是③______，⑦______．

（2）使用该方法制取氧气，加热时试管口应______．停止加热熄灭酒精灯前，应进行的操作是______．
（3）生活中的很多物质都可以进行家庭小实验．消毒用的双氧水，其成分为过氧化氢溶液，其与二氧化锰制取氧气的反应文字表达式是______．

Answer 1

解：【猜想与假设】根据题中信息“过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液”结合实验装置，黑色的粉末应是二氧化锰，生成的过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成氧气，故答案为：二氧化锰；
【实验验证】（1）结合装置检验装置气密性的方法是将导管伸入液面下，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手后，导管口有液面上升，则证明装置的气密性良好，故答案为：导管口有气泡冒出；
（4）因为在试管中依次加入二氧化锰、过碳酸钠和水，有大量气泡生成，根据题中信息可知生成的是氧气，氧气的检验方法是将带火星的木条伸入集气瓶里，若带火星的木条复燃，则证明是氧气，故答案为：将带火星的木条伸入集气瓶里，若带火星的木条复燃，则证明是氧气；
【实验拓展】（1）由于反应物是过碳酸钠固体，反应需要加热，使用排水法收集气体，所以需用的仪器为：②③④⑤⑦⑧；根据常见仪器的名称可知③是试管；⑦是集气瓶，故答案为：②③④⑤⑦⑧；试管；集气瓶；
（2）加热固体制取氧气，加热时试管口应 略向下倾斜，以防水倒流到试管底部炸裂试管；实验结束后，应先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中撤出，以防水水槽里的水倒流到试管内炸裂试管，故答案为：略向下倾斜；将导管从水槽中撤出；
（3）过氧化氢溶液在二氧化锰做催化剂的条件下制取氧气的反应文字表达式是过氧化氢水+氧气，故答案为：过氧化氢水+氧气．
分析：【猜想与假设】根据题中信息“过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液”结合实验装置，黑色的粉末应是二氧化锰；
【实验验证】（1）结合装置根据检验装置气密性的方法分析；（4）根据题中信息结合氧气的检验方法法分析；
【实验拓展】（1）根据题中信息“过碳酸钠遇热分解产生氧气和大量水”和“使用排水法收集气体”选择仪器；根据常见仪器的名称分析；（2）根据加热固体制取气体的注意事项分析；（3）根据反应文字表达式的书写结合题中信息分析．
点评：本题大量新的信息成为题目的特点，对信息的处理将直接影响问题的解决，因此，需要耐心地分析信息，结合所学知识以获得解决问题的钥匙，有点难度．