Question

33、小波在“化學氧自救器”的說明書中看到“人呼出的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀KO₂）接觸能產生氧氣”，對自救器內發(fā)生的化學反應原理產生了探究欲望．他與同學們一起進行了實驗探究活動．

活動Ⅰ：探究CO₂與超氧化鉀（KO₂）反應確實可以生成O₂．
查閱資料：超氧化鉀（KO₂）能與CO₂、H₂O反應生成O₂；
未查到超氧化鉀（KO₂）能否與HCl氣體反應的資料．
進行實驗：同學們設計了如下實驗裝置．其中A裝置的作用是除去CO₂中混入的HCl氣體，該反應的化學方程式是

NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑

．B裝置中盛放的液體藥品是

濃硫酸

．D裝置的作用是

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

（用化學方程式表示）．為了得出結論，最后還要進行的實驗操作是

將帶火星的木條伸入集氣瓶中

．

活動Ⅱ：探究二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣外還生成什么物質？
老師提示：二氧化碳與超氧化鉀反應的產物只有氧氣和某化合物．
做出猜想：二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物是什么？小波同學做出了三種猜
想：①是一種酸；②是一種堿；③是一種碳酸鹽．
通過分析，小英同學認為猜想①和②是錯誤的，她得出此結論的依據(jù)是

二氧化碳與超氧化鉀都不含氫元素，根據(jù)質量守恒定律，不可能生成含有氫元素的酸或堿

．
進行實驗：驗證猜想③是正確的．

反思評價：二氧化碳與超氧化鉀反應的化學方程式是

2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂

．滴加稀鹽酸后，若不將產生的氣體通入澄清石灰水，就不能驗證猜想③是正確的，其理由是

若超氧化鉀有剩余，加入鹽酸后會產生氧氣，也能觀察到有氣泡產生，不能證明樣品中含有碳酸鹽

．

Answer 1

分析：活動Ⅰ：實驗目的是探究CO₂與超氧化鉀（KO₂）反應確實可以生成O₂，因此要除去二氧化碳中的氯化氫雜質和水蒸氣，用碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體，然后用濃硫酸除去水蒸氣，最后檢驗氧氣用帶火星的木條；書寫化學方程式時要注意反應物和生成物的化學式，反應條件，配平等；
活動Ⅱ：根據(jù)質量守恒定律來回答，反應前后元素的種類不變，不能出現(xiàn)新的元素；檢驗二氧化碳的目的是驗證反應后生成碳酸鹽，排除超氧化鉀和鹽酸產生的氧氣的干擾．

解答：解：活動Ⅰ：二氧化碳和碳酸氫鈉反應的化學方程式是 NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．B裝置中盛放的液體藥品是濃硫酸，目的是干燥二氧化碳氣體．D裝置的作用吸收沒有反應的二氧化碳氣體，化學方程式是 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．為了得出結論，最后還要進行的實驗操作是檢驗生成的氣體是否是氧氣，方法是 將帶火星的木條伸入集氣瓶中．
活動Ⅱ
作出猜想：運用質量守恒定律進行物質的推斷，由于反應物中無H元素，故生成物中也一定無酸或堿，從而排出①②；
進行實驗：碳酸鹽的鑒定，可以根據(jù)生成物CO₂或生成物碳酸鹽來確定；
故答案為：活動Ⅰ：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑濃硫酸
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O 將帶火星的木條伸入集氣瓶中
活動Ⅱ：質量守恒定律（或二氧化碳與超氧化鉀都不含氫元素，根據(jù)質量守恒定律，不可能生成含有氫元素的酸或堿）（2分）
2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂
若超氧化鉀有剩余，加入鹽酸后會產生氧氣，也能觀察到有氣泡產生，不能證明樣品中含有碳酸鹽．（（2分），答出剩余的超氧化鉀能跟水反應產生氧氣可得分）

點評：此題綜合考察了物質的制取與收集裝置的選取，物質的推斷、鑒定，化學方程式的書寫、質量守恒定律的運用等等，需要綜合掌握化學知識，大膽的合理的進行推理．