Question

將Na₂CO₃和H₂O₂混合（Na₂CO₃和H₂O₂不發(fā)生反應）可用作新型洗滌劑，某化學小組對這種新型洗滌劑進行探究．
I．定性探究該新型洗滌劑加入FeCl₃固體產生氣體的成分：
取該洗滌劑100ml，加入25gFeCl₃固體，產生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體．請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成該氣體成分的探究過程．
限選試劑：0.10mol?L^-1 NaOH、8.0mol?L^-1 NaOH、澄清石灰水、0.01mol?L^-1KMnO₄、0.1mol?L^-1KI、BaCl₂稀溶液、品紅溶液、蒸餾水．
（1）對該氣體成分提出合理假設
假設1：該氣體是O₂；假設2：該氣體是

 

；假設3：該氣體是

 

；
（2）設計實驗方案證明你的假設，在答題卡上按下表的格式完成實驗步驟、預期現(xiàn)象與結論：

實驗步驟	預期現(xiàn)象與結論
將氣體依次通入盛有   、   的洗氣瓶中，   ．	若   ，則假設1成立； 若   ，則假設2成立； 若   ，則假設3成立．

II．定量實驗探究該新型洗滌劑中Na₂CO₃和H₂O₂的質量比：
（3）從圖中選擇適當的儀器，組裝一套最簡便的裝置，該裝置的連接順序從左至右是（填各接口的字母代號）

 

接

 

、

 

接

 

；

（4）分液漏斗中依次加入的試劑是

 

，測定的物理量是

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,常見氣體的檢驗

專題：實驗探究和數據處理題

分析：（1）根據物質性質可知，生成的氣體可能是氧氣、二氧化碳，根據假設1分析，假設2為CO₂，可知假設3是CO₂和O₂；
（2）根據二氧化碳和氧氣的化學性質對氣體進行檢驗：可以用澄清石灰水來檢驗二氧化碳的存在，用帶火星的木條檢驗氧氣的存在；
（3）裝置中的二氧化錳和加入的過氧化氫反應生成氧氣，利用排水量氣方法測定生成的氧氣的體積；
（4）二氧化錳和加入的過氧化氫反應生成氧氣，加入稀硫酸反應生成二氧化碳，也可以利用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法測定生成二氧化碳氣體體積；

解答： 解：（1）Na₂CO₃和H₂O₂混合（Na₂CO₃和H₂O₂不發(fā)生反應）可用作新型洗滌劑，加入氯化鐵溶液反應生成的氣體可能是氧氣、二氧化碳或二者混合物，根據假設1分析，假設2為CO₂，可知假設3是CO₂和O₂；
故答案為：CO₂；  CO₂和O₂；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氧氣能使木條復燃是氣體的特征性質，據此設計實驗驗證；
將氣體通過澄清石灰水，氫氧化鈉溶液，將帶火星的木條放在最后一個洗氣瓶的出氣口，若澄清石灰水不變渾濁，木條復燃，證明含有氧氣，假設1正確；若澄清石灰水變渾濁，木條不復燃證明含有二氧化碳，假設2正確；若澄清石灰水變渾濁，木條復燃證明含有氧氣和二氧化碳；
故答案為；

實驗步驟	預期現(xiàn)象與結論
澄清石灰水、8.0 mol?L-1 NaOH溶液； 并將帶火星的木條放在最后一個的洗氣瓶的出口處	澄清石灰水不變渾濁，木條復燃； 澄清石灰水變渾濁，木條不復燃； 澄清石灰水變渾濁，木條復燃；

（3）裝置中的二氧化錳和加入的過氧化氫反應生成氧氣，利用排水量氣方法測定生成的氧氣的體積，裝置接口為A接E，D接G；
故答案為：A、E，D、G；
（4）二氧化錳和加入的過氧化氫反應生成氧氣，加入稀硫酸反應生成二氧化碳，也可以利用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法測定生成二氧化碳氣體體積，所以分液漏斗中依次加入試劑為：（一定體積的）洗滌劑、（一定體積且足量的）稀H₂SO₄（或FeCl₃溶液等），測定的物理量是：氧氣的體積、CO₂的體積；
故答案為：（一定體積的）洗滌劑、（一定體積且足量的）稀H₂SO₄（或FeCl₃溶液等），氧氣的體積、CO₂的體積．

點評：本題考查了實驗探究物質組成和性質的方法，實驗驗證設計，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．