Question

超氧化鉀（KO₂）能和二氧化碳或水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣．小青同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置圖探究超氧化鉀和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣．
（1）A裝置為了除去二氧化碳中的氯化氫氣體，寫(xiě)出該反應(yīng)的方程式

NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑

，為了得到干燥的二氧化碳，B裝置內(nèi)裝的物質(zhì)名稱是

濃硫酸

．
（2）檢驗(yàn)收集的氣體是氧氣的具體方法

將帶火星的木條伸入集氣瓶中

．
（3）二氧化碳和超氧化鉀反應(yīng)，除了生成氧氣外，還生成另一種物質(zhì)．小青猜想可能是碳酸鉀，她猜想的依據(jù)是

反應(yīng)前后元素的種類不變

．為了驗(yàn)證該猜想，小青取反應(yīng)后的固體，滴加稀鹽酸，觀察到有氣泡冒出，將生成的氣體通入到澄清石灰水中，觀察到

澄清的石灰水變渾濁

，說(shuō)明反應(yīng)后生成碳酸鉀．寫(xiě)出超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂

．
（4）超氧化鉀和水反應(yīng)的方程式是：4KO₂+2H₂O═4KOH+O₂↑．小青同學(xué)將7.1g的超氧化鉀放入217.7g水中，充分反應(yīng)后．求反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）、（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄緾O₂與超氧化鉀（KO₂）反應(yīng)確實(shí)可以生成O₂，因此要除去二氧化碳中的氯化氫雜質(zhì)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(yàn)氧氣用帶火星的木條；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)要注意反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，反應(yīng)條件，配平等；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)回答，反應(yīng)前后元素的種類不變，不能出現(xiàn)新的元素；檢驗(yàn)二氧化碳的目的是驗(yàn)證反應(yīng)后生成碳酸鹽，排除超氧化鉀和鹽酸產(chǎn)生的氧氣的干擾．
（4）根據(jù)已知方程式算出反應(yīng)后溶質(zhì)氫氧化鉀的質(zhì)量，再算出氧氣氣質(zhì)量，再計(jì)算出溶液質(zhì)量，根據(jù)計(jì)算公式再算出所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：二氧化碳和碳酸氫鈉反應(yīng)的化學(xué)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?xì)怏w．為了得出結(jié)論，最后還要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢驗(yàn)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．
故答案是：（1）NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；濃硫酸；
（2）將帶火星的木條伸入集氣瓶中；
（3）運(yùn)用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行物質(zhì)的推斷，由于反應(yīng)物中由k、C、O元素，故生成物中也一定含有這三種元素，所以推斷生成物中含有碳酸鹽--碳酸鉀；
碳酸鉀與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水邊渾濁．根據(jù)該實(shí)驗(yàn)知道，二氧化碳和過(guò)氧化鉀反應(yīng)的生成物是碳酸鉀和氧氣，其反應(yīng)方程式為：2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂；
故答案是：反應(yīng)前后元素的種類不變；澄清的石灰水變渾濁；2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂；
（4）解：設(shè)7.1g的超氧化鉀與水反應(yīng)生成氫氧化鉀的質(zhì)量為x，生成氫氣質(zhì)量為y，則
4KO₂+2H₂O═4KOH+O₂↑．
284        224  32
7.1g        x    y

284

7.1g

=

224

x

，

284

7.1g

=

32

y

，
解得，x=5.6g；
解得，y=0.8g，
反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

5.6g

7.1g+217.7g-0.8g

×100%=2.5%．
答：反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2.5%．

點(diǎn)評(píng)：此題綜合考察了物質(zhì)的制取與收集裝置的選取，物質(zhì)的推斷、鑒定，化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用等等，需要綜合掌握化學(xué)知識(shí)，大膽的合理的進(jìn)行推理．