Question

5．一種名為“污漬爆炸鹽”的洗滌產(chǎn)品能高效去除衣物上的頑固污漬，某化學(xué)興趣小組對此產(chǎn)生了興趣，開展了如下探究．
查閱資料：“污漬爆炸鹽”的主要成分是過碳酸鈉（化學(xué)式為Na₂CO₄），它是一種白色固體粉末，易溶于水且能與水反應(yīng)生成甲和乙兩種化合物，其中化合物乙有強氧化性，具有較好的去污效果．碳酸鈉常溫或加熱不分解．
（1）小明同學(xué)對化合物乙的強氧化性產(chǎn)生興趣，為了探究它的成分，做了如下實驗設(shè)計，請你和他一起探究，完成下面問題．

序號	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論與解釋
1	取少量“污漬爆炸鹽”于試管中，加入適量的水	固體溶解	該固體易溶于水且能與水反應(yīng)
2	向1中所得的液體中加入適量的二氧化錳	產(chǎn)生大量氣泡	試管中產(chǎn)生的氣體是 O2（填化學(xué)式，下同），過碳酸鈉和水反應(yīng)生成的化合物乙是 H2O2
3	將帶火星的小木條放在試管中，觀察現(xiàn)象	木條復(fù)燃

（2）小明同學(xué)認(rèn)為生成的化合物甲可能是碳酸鈣（CaCO₃），小亮同學(xué)認(rèn)為可能是碳酸鈉（Na₂CO₃）你支持小亮同學(xué)的觀點，你的理由是反應(yīng)物中不含有鈣元素，因此不可能生成碳酸鈣．
（3）小磊同學(xué)將“污漬爆炸鹽”放入冷水中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生少量氣泡；而放入熱水中，產(chǎn)生較多氣泡，由此你認(rèn)為影響化合物乙分解快慢的因素是溫度．測得分解快慢的方法有很多，請你再說出一種測定的實驗方法（用簡潔的文字表述）：把相同質(zhì)量的“污漬爆炸鹽”同時分別置于盛有相同體積的冷水和熱水的試管中，同時利用相同體積的集氣瓶用排水法收集氣體，置于熱水中的集氣瓶收集滿氣體需要的時間短，說明溫度越高，化合物乙分解的越快．
（4）影響化合物乙分解快慢的因素還有哪些？請你提出一個猜想，并設(shè)計實驗方案驗證你的猜想．
猜想：化合物乙的濃度影響乙的分解速率．
實驗方案：實驗步驟：把相同質(zhì)量的“污漬爆炸鹽”同時分別置于盛有不同體積熱水的試管中，同時利用相同體積的集氣瓶用排水法收集氣體；
實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論：水的體積小的集氣瓶收集滿氣體需要的時間短，說明乙的濃度越大，化合物乙分解的越快．

Answer 1

分析 （1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，向1中所得的液體中加入適量的二氧化錳，產(chǎn)生大量氣泡，說明試管中產(chǎn)生的氣體是氧氣，過碳酸鈉和水反應(yīng)生成的化合物乙是過氧化氫；
（2）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即反應(yīng)前后元素種類不變，原子種類和總個數(shù)都不變；
（3）溫度越高，反應(yīng)速率越快；
（4）反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率越快．

解答 解：（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，向1中所得的液體中加入適量的二氧化錳，產(chǎn)生大量氣泡，說明試管中產(chǎn)生的氣體是氧氣，過碳酸鈉和水反應(yīng)生成的化合物乙是過氧化氫，實驗過程如下表所示：

序號	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論與解釋
1	取少量“污漬爆炸鹽”于試管中，加入適量的水	固體溶解	該固體易溶于水且能與水反應(yīng)
2	向1中所得的液體中加入適量的二氧化錳	產(chǎn)生大量氣泡	試管中產(chǎn)生的氣體是O2，過碳酸鈉和水反應(yīng)生成的化合物乙是H2O2
3	將帶火星的小木條放在試管中，觀察現(xiàn)象	木條復(fù)燃

（2）應(yīng)該支持小亮同學(xué)的觀點，理由是反應(yīng)物中不含有鈣元素，因此不可能生成碳酸鈣，因此生成的化合物甲可能是碳酸鈉．
故填：小亮；反應(yīng)物中不含有鈣元素，因此不可能生成碳酸鈣．
（3）小磊同學(xué)將“污漬爆炸鹽”放入冷水中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生少量氣泡；而放入熱水中，產(chǎn)生較多氣泡，由此可知影響化合物乙分解快慢的因素是溫度；
另外一種測定的實驗方法是：把相同質(zhì)量的“污漬爆炸鹽”同時分別置于盛有相同體積的冷水和熱水的試管中，同時利用相同體積的集氣瓶用排水法收集氣體，置于熱水中的集氣瓶收集滿氣體需要的時間短，說明溫度越高，化合物乙分解的越快．
故填：溫度；把相同質(zhì)量的“污漬爆炸鹽”同時分別置于盛有相同體積的冷水和熱水的試管中，同時利用相同體積的集氣瓶用排水法收集氣體，置于熱水中的集氣瓶收集滿氣體需要的時間短，說明溫度越高，化合物乙分解的越快．
（4）猜想：化合物乙的濃度影響乙的分解速率；
實驗方案：實驗步驟：把相同質(zhì)量的“污漬爆炸鹽”同時分別置于盛有不同體積熱水的試管中，同時利用相同體積的集氣瓶用排水法收集氣體；
實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論：水的體積小的集氣瓶收集滿氣體需要的時間短，說明乙的濃度越大，化合物乙分解的越快．
故填：化合物乙的濃度影響乙的分解速率；實驗步驟：把相同質(zhì)量的“污漬爆炸鹽”同時分別置于盛有不同體積熱水的試管中，同時利用相同體積的集氣瓶用排水法收集氣體；
實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論：水的體積小的集氣瓶收集滿氣體需要的時間短，說明乙的濃度越大，化合物乙分解的越快．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．