Question

小波在“化學(xué)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(chǎn)生氧氣”，對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望．他與同學(xué)們一起進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)．

活動(dòng)Ⅰ：探究CO₂與超氧化鉀（KO₂）反應(yīng)確實(shí)可以生成O₂．
查閱資料：超氧化鉀（KO₂）能與CO₂、H₂O反應(yīng)生成O₂；
未查到超氧化鉀（KO₂）能否與HCl氣體反應(yīng)的資料．
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置．其中A裝置的作用是除去CO₂中混入的HCl氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．B裝置中盛放的液體藥品是________．D裝置的作用是________（用化學(xué)方程式表示）．為了得出結(jié)論，最后還要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________．

活動(dòng)Ⅱ：探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣外還生成什么物質(zhì)？
老師提示：二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的產(chǎn)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(yīng)生成的化合物是什么？小波同學(xué)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(xué)認(rèn)為猜想①和②是錯(cuò)誤的，她得出此結(jié)論的依據(jù)是________．
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證猜想③是正確的．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取適量二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)后的固體于試管中，滴加適量稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中．	固體逐漸消失，有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，澄清石灰水變渾濁．	猜想③是正確的．

反思評(píng)價(jià)：二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．滴加稀鹽酸后，若不將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，就不能驗(yàn)證猜想③是正確的，其理由是________．

Answer 1

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    二氧化碳與超氧化鉀都不含氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的酸或堿    2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂    若超氧化鉀有剩余，加入鹽酸后會(huì)產(chǎn)生氧氣，也能觀察到有氣泡產(chǎn)生，不能證明樣品中含有碳酸鹽
分析：活動(dòng)Ⅰ：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；書寫化學(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；
活動(dòng)Ⅱ：根據(jù)質(zhì)量守恒定律來回答，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．
解答：活動(dòng)Ⅰ：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．D裝置的作用吸收沒有反應(yīng)的二氧化碳?xì)怏w，化學(xué)方程式是 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．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．
活動(dòng)Ⅱ
作出猜想：運(yùn)用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行物質(zhì)的推斷，由于反應(yīng)物中無(wú)H元素，故生成物中也一定無(wú)酸或堿，從而排出①②；
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：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(dòng)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(dòng)Ⅱ：質(zhì)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(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的酸或堿）
2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂
若超氧化鉀有剩余，加入鹽酸后會(huì)產(chǎn)生氧氣，也能觀察到有氣泡產(chǎn)生，不能證明樣品中含有碳酸鹽．（，答出剩余的超氧化鉀能跟水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣可得分）
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)方程式的書寫、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．