Question

7．災(zāi)區(qū)救援隊(duì)通常配有化學(xué)氧自救器--利用超氧化物如超氧化鉀（KO₂）等與二氧化碳反應(yīng)生
成氧氣來(lái)達(dá)到自救的儀器．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)擬就其原理展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，請(qǐng)你參與．
（1）用圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣．
用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，則A中裝置可采用圖2中的②（填數(shù)字序號(hào)，下同）；其反應(yīng)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；D中裝置可采用圖2中的③．
（2）將制得的足量且潮濕的CO₂氣體通入B中，充分反應(yīng)后，取B中生成的固體于試管中配成溶液，
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)生成物成份進(jìn)行探究．
【資料提示】
Ⅰ．二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種，其一是氧氣，其二是一種鹽．
Ⅱ．人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成堿和氧氣．
【實(shí)驗(yàn)探究】
Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生．
Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，寫出反應(yīng)方程式CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl；然后向上層清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈紅色．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】B中生成物成份為K₂CO₃、KOH（填寫化學(xué)式）．
（3）若僅探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物，則需在A與B裝置中間增加除去HCl、H₂O的洗氣裝置．
（4）簡(jiǎn)述鑒定氧自救器藥罐中生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡(jiǎn)便的化學(xué)方法取待鑒定的生氧劑少量于試管中，滴加少量的水，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

Answer 1

分析 本題是用實(shí)驗(yàn)的方法探究超氧化鉀的性質(zhì)和變化規(guī)律；首先提出問題、做出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確的結(jié)論．還涉及到碳酸根（CO₃^2-）的鑒定方法；二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)后的生成的物質(zhì)，應(yīng)該根據(jù)質(zhì)量守恒定律中的元素守恒來(lái)判斷，只要用稀鹽酸驗(yàn)證碳酸根離子的存在就可以了．氧氣的驗(yàn)證方法是用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察木條是否復(fù)燃．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室二氧化碳用石灰石與稀鹽酸制取且不需要加熱的反應(yīng)，故選取固液反應(yīng)不許加熱的發(fā)生裝置②，否則制的氣體會(huì)從漏斗跑出；化學(xué)方程式的書寫CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；根據(jù)氧氣不易溶于水（或密度比空氣大）性質(zhì)所以可選用排水（或向上排空氣）收集；
【實(shí)驗(yàn)探究】Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中含有碳酸鉀，反應(yīng)方程式：CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl；然后向上層清液中加入酚酞試液，看到溶液呈紅色．
說(shuō)明溶液顯堿性，含有氫氧化鉀；
（3）若僅探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物，則需在A與B裝置中間增加除去HCl、H₂O的洗氣裝置．
（4）要鑒定生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡(jiǎn)便的化學(xué)方法是：加水看是否有氧氣冒出，通過(guò)觀察氣泡的多少，來(lái)判斷是否需要更換．故答案為：取超氧化鉀少許放入試管中，再滴入幾滴純凈水，觀察是否有氣泡冒出，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．
答案：
（1）②；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③；
（2）氯化鈣；    CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl，無(wú)色酚酞，K₂CO₃、KOH；
（3）HCl、H₂O；
（4）取待鑒定的生氧劑少量于試管中，滴加少量的水，觀察是否有氣泡產(chǎn)生，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

點(diǎn)評(píng) 此題綜合考查了物質(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．