Question

4．小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾KO₂）接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望．在老师指导下，小强与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参与．
活动Ⅰ：用如图所示的由a、b、c、d组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气．

（1）用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则a装置可采用下图中的③（填序号），有关反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

（2）用c装置中的氢氧化钠溶液吸收未与超氧化钾反应的二氧化碳．请写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（3）用排水（向上排空气）法收集氧气，该收集方法是根据氧气不易溶于水（密度比空气大）的性质而确定的．证明生成的气体是氧气，使用带火星的木条进行检验．

Answer 1

分析 用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，药品状态为液体和固体，无反应条件，所以采用的是液固常温型气体发生装置，收集气体采用的方法，是由气体的密度和溶解性决定的，氧气具有助燃性，所以检验氧气的存在采用带火星的木条．

解答 解：
（1）固体石灰石和液体盐酸在常温下就可以反应生成二氧化碳，故采用的是液固常温反应型气体发生装置，①是固体加热型发生装置，而②中长颈漏斗的末端未浸入液面以下，不符合，有关反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，有关反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（3）氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，氧气具有助燃性，可以用带火星的木条检验其存在，所以本题答案：
（1）③；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（3）排水（向上排空气），不易溶于水（密度比空气大），带火星的木条；

点评 此题综合考察了物质的制取与收集装置的选取，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．