Question

5．據調查，目前市場有一種產品叫“魚浮靈”，放在魚缸中可使水中的含氧量增加，某校科學小組的成員對“魚浮靈”成分進行探究．
【提出問題】“魚浮靈”的主要成分是什么？
【查閱資料】過碳酸鈉，白色結晶顆粒，會與水發生反應，生成碳酸鈉和過氧化氫．
【猜想假設】“魚浮靈”的主要成分是過碳酸鈉，若過碳酸鈉與水反應的化學方程式是：X+H₂O═Na₂CO₃+H₂O₂，則過碳酸鈉的化學式X為Na₂CO₄．
【進行實驗】（1）在廣口瓶中加入少量“魚浮靈”與黑色固體的混合物，在儀器a中加入水，打開儀器a的活塞，放出適量水后，在導管口放一根帶火星的木條，木條復燃，根據此現象可推測處黑色固體在實驗中起到了催化作用．
（2）關閉儀器a的活塞，在儀器b中加入稀鹽酸液，打開儀器b活塞，放出適量液體后，觀察到瓶中產生大量的氣泡，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁．
【得出結論】“魚浮靈”的主要成分是過碳酸鈉．
【知識拓展】（1）魚缸的水中加入“魚浮靈”，液體的PH值為大于7．
（2）請寫出過碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 【猜想假設】根據化學反應前后，原子種類和數目不變來分析解答；
【進行實驗】（1）由題目的信息可知：在廣口瓶中加入少量“魚浮靈”與黑色固體的混合物，產生大量氣泡，將帶火星木條伸入試管，木條復燃，說明有O₂生成；
（2）根據碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水和二氧化碳，因此二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析．
【知識拓展】（1）根據過碳酸鈉與水反應生成碳酸鈉和過氧化氫，碳酸鈉溶液顯堿性解答；
（2）根據過碳酸鈉與鹽酸反應原理寫出反應的化學方程式．

解答 解：【猜想假設】由質量守恒定律知，反應前：Na、C、H、O的原子個數分別是0、0、2、1；反應后：Na、C、H、O的原子個數分別是2、2、2、5；
化學式X中含有兩個鈉原子、一個碳原子和四個氧原子，所以X化學式是Na₂CO₄．
【進行實驗】（1）由題目的信息可知：在廣口瓶中加入少量“魚浮靈”與黑色固體的混合物，在儀器a中加入水，打開儀器a的活塞，放出適量水后，在導管口放一根帶火星的木條，木條復燃，說明有O₂生成；因此該反應是魚浮靈在黑色固體的作用下分解產生氧氣，根據此現象可推測處黑色固體在實驗中起到了催化作用；
（2）碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水和二氧化碳，因此二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
【知識拓展】（1）過碳酸鈉與水反應生成碳酸鈉和過氧化氫，碳酸鈉溶液顯堿性，液體的PH值為大于7；
（2）過碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式為：2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+2H₂O+O₂↑
答案：
【猜想假設】Na₂CO₄．
【進行實驗】（1）催化；（2）稀鹽酸；
【知識拓展】（1）大于7；（2）2Na₂CO₄+4HCl═4NaCl+2CO₂↑+2H₂O+O₂↑．

點評 本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．