题目内容

(2010?西城区一模)小波在“化学氧自救器”的说明书中看到“人呼出的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂(超氧化钾KO2)接触能产生氧气”,对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望.他与同学们一起进行了实验探究活动.

活动Ⅰ:探究CO2与超氧化钾(KO2)反应确实可以生成O2
查阅资料:超氧化钾(KO2)能与CO2、H2O反应生成O2
未查到超氧化钾(KO2)能否与HCl气体反应的资料.
进行实验:同学们设计了如下实验装置.其中A装置的作用是除去CO2中混入的HCl气体,该反应的化学方程式是______.B装置中盛放的液体药品是______.D装置的作用是______(用化学方程式表示).为了得出结论,最后还要进行的实验操作是______.

活动Ⅱ:探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气外还生成什么物质?
老师提示:二氧化碳与超氧化钾反应的产物只有氧气和某化合物.
做出猜想:二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是什么?小波同学做出了三种猜
想:①是一种酸;②是一种碱;③是一种碳酸盐.
通过分析,小英同学认为猜想①和②是错误的,她得出此结论的依据是______.
进行实验:验证猜想③是正确的.
实验步骤实验现象实验结论
取适量二氧化碳与超氧化钾反应后的固体于试管中,滴加适量稀盐酸,并将产生的气体通入澄清石灰水中.固体逐渐消失,有无色气泡产生,澄清石灰水变浑浊.猜想③是正确的.
反思评价:二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式是______.滴加稀盐酸后,若不将产生的气体通入澄清石灰水,就不能验证猜想③是正确的,其理由是______.
【答案】分析:活动Ⅰ:实验目的是探究CO2与超氧化钾(KO2)反应确实可以生成O2,因此要除去二氧化碳中的氯化氢杂质和水蒸气,用碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,然后用浓硫酸除去水蒸气,最后检验氧气用带火星的木条;书写化学方程式时要注意反应物和生成物的化学式,反应条件,配平等;
活动Ⅱ:根据质量守恒定律来回答,反应前后元素的种类不变,不能出现新的元素;检验二氧化碳的目的是验证反应后生成碳酸盐,排除超氧化钾和盐酸产生的氧气的干扰.
解答:解:活动Ⅰ:二氧化碳和碳酸氢钠反应的化学方程式是 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑.B装置中盛放的液体药品是浓硫酸,目的是干燥二氧化碳气体.D装置的作用吸收没有反应的二氧化碳气体,化学方程式是 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.为了得出结论,最后还要进行的实验操作是检验生成的气体是否是氧气,方法是 将带火星的木条伸入集气瓶中.
活动Ⅱ
作出猜想:运用质量守恒定律进行物质的推断,由于反应物中无H元素,故生成物中也一定无酸或碱,从而排出①②;
进行实验:碳酸盐的鉴定,可以根据生成物CO2或生成物碳酸盐来确定;
故答案为:活动Ⅰ:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑浓硫酸
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 将带火星的木条伸入集气瓶中
活动Ⅱ:质量守恒定律(或二氧化碳与超氧化钾都不含氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成含有氢元素的酸或碱)(2分)
2CO2+4KO2═2K2CO3+3O2
若超氧化钾有剩余,加入盐酸后会产生氧气,也能观察到有气泡产生,不能证明样品中含有碳酸盐.((2分),答出剩余的超氧化钾能跟水反应产生氧气可得分)
点评:此题综合考察了物质的制取与收集装置的选取,物质的推断、鉴定,化学方程式的书写、质量守恒定律的运用等等,需要综合掌握化学知识,大胆的合理的进行推理.
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