15. 氧烛是一种常用于潜艇中的化学氧源,主要成分为$\ce{NaClO_{3}}$(化学性质与$\ce{KClO_{3}}$相似),同时还含有适量的催化剂、$\ce{Mg}$粉(燃烧时提供$\ce{NaClO_{3}}$分解所需的热量)等。下列说法中正确的是 (
D
)
① 启动装置的作用是引燃镁粉
② 氧烛中的反应既有分解反应,也有化合反应
③ 使用完后,产氧药块中原物质的质量均减少
④ $\ce{Mg}$粉过少会使反应无法持续进行,过多将减小产氧量

A.③④
B.①②
C.①②④
D.①②③④
解析:
【分析】
要判断各说法的正确性,需结合氧烛的成分($\ce{NaClO_{3}}$、催化剂、$\ce{Mg}$粉)及反应原理逐一分析:
1. ①:题目说明$\ce{Mg}$粉燃烧提供$\ce{NaClO_{3}}$分解所需热量,因此启动装置的作用是引燃镁粉,该说法正确;
2. ②:$\ce{NaClO_{3}}$受热分解生成$\ce{NaCl}$和$\ce{O_{2}}$,属于分解反应;$\ce{Mg}$与$\ce{O_{2}}$反应生成$\ce{MgO}$,属于化合反应,故反应既有分解反应也有化合反应,该说法正确;
3. ③:使用后,产氧药块中的$\ce{NaClO_{3}}$分解、$\ce{Mg}$粉燃烧,参与反应的原物质($\ce{NaClO_{3}}$、$\ce{Mg}$)质量均减少,催化剂质量不变但不属于消耗的产氧原物质,因此该说法正确;
4. ④:$\ce{Mg}$粉过少时,提供的热量不足,反应无法持续;$\ce{Mg}$粉过多时,$\ce{Mg}$燃烧会消耗$\ce{NaClO_{3}}$分解产生的$\ce{O_{2}}$,导致产氧量减小,该说法正确。综上四个说法均正确。
【解析】
逐一分析各说法:
① 启动装置的作用是引燃镁粉,使镁粉燃烧释放热量,为$\ce{NaClO_{3}}$分解提供所需热量,故①正确;
② $\ce{NaClO_{3}}$分解的反应为$\ce{2NaClO_{3}\xlongequal{\Delta} 2NaCl + 3O_{2}\uparrow}$,属于分解反应;$\ce{Mg}$燃烧的反应为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$,属于化合反应,因此反应类型包含分解反应和化合反应,故②正确;
③ 使用后,产氧药块中的$\ce{NaClO_{3}}$分解、$\ce{Mg}$粉燃烧,参与反应的原物质质量均减少,催化剂质量不变但不属于消耗的产氧相关原物质,因此“产氧药块中原物质的质量均减少”的说法正确;
④ $\ce{Mg}$粉过少时,提供的热量不足以维持反应持续进行;$\ce{Mg}$粉过多时,过量的$\ce{Mg}$会消耗$\ce{NaClO_{3}}$分解产生的氧气,导致最终释放的产氧量减小,故④正确。因此①②③④均正确,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
氧气的制取、反应类型、金属的化学性质
【点评】
本题结合化学氧源的实际应用,考查了化学反应类型、物质的性质与用途,需要准确分析各物质的反应及作用,需仔细审题判断每个说法的合理性,整体难度适中。
【难度系数】
0.5