17．“制氧機(jī)”在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，如保健、急救、水下作業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及高原、火災(zāi)、礦難等危險(xiǎn)環(huán)境中的人員救治。某化學(xué)興趣小組對(duì)制氧劑過(guò)碳酸鈉的增氧原理進(jìn)行了如下探究。
【查閱資料】1.過(guò)碳酸鈉是由碳酸鈉和過(guò)氧化氫按一定比例制成的固體，化學(xué)式為2Na2CO3?3H2O2，遇水后可緩慢分解產(chǎn)生氧氣。
2.碳酸鈉溶液顯堿性溶液中含有Na+、和OH-。
3.碳酸溶液中含有H+和。
（1）碳酸鈉固體俗稱(chēng)
；利用
可快速檢測(cè)碳酸鈉溶液的酸堿度。
【提出問(wèn)題】制氧劑中的碳酸鈉是如何影響過(guò)氧化氫分解的？
【猜想與假設(shè)】
（2）猜想①：碳酸鈉溶液中的Na+能加快過(guò)氧化氫分解；
猜想②：碳酸鈉溶液中的能加快過(guò)氧化氫分解；
猜想③：
。
【實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)】取四個(gè)100mL的燒杯，分別貼上標(biāo)簽A、B、C、D，代表四組實(shí)驗(yàn)。A燒杯中加入80mL蒸餾水，B、C、D燒杯中加入80mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的H2O2溶液，插入溶解氧傳感器探頭，連接數(shù)據(jù)采集器，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再依次加入其他試劑。記錄數(shù)據(jù)如下表：
| 組別 |
A組 |
B組 |
C組 |
D組 |
| 試劑 |
H2O |
加2Na2CO3?3H2O2 |
H2O2溶液 |
加NaCl |
加Na2CO3 |
H2O2溶液 |
加碳酸溶液 |
H2O2溶液 |
加NaOH |
| pH |
6.96 |
9.89 |
6.01 |
6.01 |
8.14 |
6.01 |
5.6 |
5.85 |
9.26 |
| 氧氣含量/（mg/L） |
5.68 |
7.79 |
6.44 |
6.48 |
9.11 |
6.37 |
6.38 |
6.26 |
13.82 |
【數(shù)據(jù)與結(jié)論】
（3）A組實(shí)驗(yàn)中蒸餾水中含有氧氣，原因可能是
；根據(jù)B組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知猜想①不正確，理由是
；通過(guò)分析比較B、C、D組數(shù)據(jù)，可知猜想③正確。經(jīng)查閱資料可知，碳酸鈉溶液中含有的OH
-是由
與水作用生成的。同學(xué)們將猜想②和③結(jié)合，給出了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)法?？茖W(xué)的表述應(yīng)該是
。
【交流與討論】
（4）為了進(jìn)一步了解溶液酸堿度如何影響過(guò)氧化氫分解速率，學(xué)習(xí)小組配制了pH不同的氫氧化鈉溶液，分別取等量4%的H
2O
2溶液和等量不同pH的NaOH溶液做了五組實(shí)驗(yàn)，利用溶解氧傳感器測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)溶液中氧氣的含量，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。
| 組別 |
E組 |
F組 |
G組 |
H組 |
I組 |
| 混合溶液pH |
8.00 |
8.59 |
9.29 |
10.43 |
11.74 |
| 氧氣含量/（mg/L） |
6.88 |
9.30 |
13.82 |
17.57 |
13.15 |
根據(jù)上表可以得到的結(jié)論是
（合理寫(xiě)一點(diǎn)）。
【拓展與延伸】除了溶液酸堿度，溫度、催化劑、溶液濃度等也是制作制氧機(jī)的重要考量因素。如圖是氯化鐵粉末對(duì)相同條件下密閉容器中過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氣體的影響曲線(xiàn)圖。
（5）根據(jù)曲線(xiàn)可知，氯化鐵
（填“能”或“不能”）加快過(guò)氧化氫分解。若氯化鐵為反應(yīng)的催化劑，寫(xiě)出氯化鐵與過(guò)氧化氫在制氧機(jī)中制氧時(shí)的化學(xué)方程式：
。
（6）制作制氧機(jī)時(shí)，相比于過(guò)氧化氫，制氧劑選擇過(guò)碳酸鈉的優(yōu)點(diǎn)有
（合理寫(xiě)一點(diǎn)）。
