Question

5．（1）甲图是一种“化学氧自救器”，主要用于煤矿井下应急．它利用人呼出的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾KO₂）接触产生氧气，该反应的化学方程式为：4KO₂+2CO₂═2X+3O₂，则X的化学式是K₂CO₃．

（2）若要在实验室制取并收集一瓶氧气，你准备选择乙图装置中的①③（填编号），其相应的化学方程式2KMn0₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂Mn0₄+Mn0₂+0₂↑．
（3）水通常是可用来灭火的，但在有时水却是引火的．将少量超氧化钾（KO₂）粉末用棉花包裹没有任何变化．（已知棉花和超氧化钾不反应）但如将少量水滴到包有超氧化钾（KO₂）粉末的棉花上，则棉花迅速发生剧烈的燃烧（比在空气中燃烧还剧烈）．从这一实验现象作出的对该反应结果的推理是a：该实验可能产生氧气b：该实验可能是一个放热反应．）某探究小组拟用图丙装置进行实验，以证明上述推理．
用以证明推理a的实验方法是：将连接在锥形瓶上的导管Q插入水中，反应时观察导管口是否有气泡产生
用以证明推理b的实验方法是：用带火星的木条放在导管P的出口处，观察木条是否复燃．

Answer 1

分析 （1）根据化学反应前后原子种类和数目不变分析解答；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气用的是固体加热型的发生装置，双氧水和二氧化锰在实验室制取氧气的发生装置为固液常温型，收集纯净的氧气用排水法，并据反应原理书写化学方程式即可；
（3）检验氧气用带火星的木条；证明反应放热根据锥形瓶内空气体积增加，冒出气泡来分析．

解答 解：（1）化学反应前后原子种类和数目不变，反应前，钾原子4个，氧原子12个，碳原子2个，反应后已有氧原子6个，故2X中含有4个钾原子，2个碳原子，6个氧原子，则X中含有2个钾原子，1个碳原子和3个氧原子，化学式为K₂CO₃．故填：K₂CO₃；
（2）根据实验室用高锰酸钾制取氧气用的是固体加热型的发生装置，因此发生装置选①；
依据氧气密度比空气大，收集氧气用向上排空气法，根据书写化学方程式的步骤：写配注等；用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：2KMn0₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂Mn0₄+Mn0₂+0₂↑；答案：①③；2KMn0₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂Mn0₄+Mn0₂+0₂↑；
（3）根据燃烧的条件可知，棉花燃烧要达到着火点，所以可推出反应一定放出热量，反应放出热量可以使锥形瓶内气体的温度升高，气体体积膨胀，所以可在支管处接一个导管插入水中，有气泡产生，来证明放热．
根据燃烧必须有氧气参加，且题中告知燃烧比空气中剧烈，所以可推出产物中一定有氧气生成．检验氧气一般是用带火星的木条复燃来检验，若木条复燃，证明有氧气生成；
故答案为：将连接在锥形瓶上的导管Q插入水中，反应时观察导管口是否有气泡产生；
用带火星的木条放在导管P的出口处，观察木条是否复燃；

点评 本题考查质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变，学生对氧气的制取装置的选用及氧气的性质的理解与掌握，及正确书写反应化学方程式的解题能力．