题目内容

14．在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术．首先他将少量超氧化钾（KO2）粉末用脱脂棉包裹，没有任何变化（已知脱脂棉与超氧化钾不反应），然后向包有超氧化钾（KO2）粉末的脱脂棉上滴加少量的水，则脱脂棉迅速发生剧烈的燃烧（比在空气中燃烧还剧烈）．小冬对此很感兴趣，于是，他和同学们进行探究．请你也参与他们的本次探究活动．
[提出问题]：超氧化钾与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
[猜想]：①可能有一种气体和另一种物质生成；②反应过程中可能有热量变化．
[设计装置]：如图所示
[实验探究]：
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴
加水的速度，观察到试管内有气体产生，
用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说
明生成的气体是氧气．
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
小冬取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色．说明反应后所得溶液呈碱性．
实验三：继续探究反应过程中热量是如何变化的？
在实验中，小冬还观察到伸入烧杯的导管口有气泡冒出，说明反应过程中是放出（填“放出”或“吸收”）热量．
[表达交流]：由以上实验探究的结果，请你写出超氧化钾和水反应的化学方程式4KO2+2H2O═4KOH+O2↑．

分析 实验一：根据物质燃烧的条件和反应现象进行分析，燃烧时温度要达到着火点且与氧气接触，“用带火星的木条靠近P处，木条复燃”，说明有氧气生成；
实验二：根据酚酞试液变红色的规律进行分析；
实验三：根据气体的热胀冷缩分析；
[表达交流]：根据反应物、生成物，书写化学方程式进行分析．

解答 解：
实验一：因为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．打开如图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气体产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是氧气；
实验二：因为碱性溶液使无色酚酞试液变红，故小冬取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，则说明反应后所得溶液呈碱性．
实验三：小冬还观察到伸入烧杯的导管口有气泡冒出，说明气体遇热膨胀，说明反应过程中是放热的．
[表达交流]：已知超氧化钾和水反应，生成氧气和氢氧化钾，则其化学方程式为：4KO2+2H2O═4KOH+O2↑．
故答案为：
氧气；碱；放出；[表达交流]：4KO2+2H2O═4KOH+O2↑．

点评 本题考查学生对反应现象和本质的联系的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．

练习册系列答案
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4．家中烧开水的铝壶和盛放开水的暖瓶，使用时间长了易结水垢（如图），因为硬水中含有较多的可溶性的钙、镁的化合物，其中碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]受热易分解，生成水和大量的气体，还有一种难溶性的化合物，它是水垢的成分之一．
观察与问题：碳酸氢钙受热分解的另外两种生成物质是什么？
假设与预测：①小雨认为生成物中的固体可能是碳酸钙．
           ②我认为生成物中的气体可能是二氧化碳．
实验与事实：依据猜想我设计如下实验方案：
 实验步骤  猜想正确的实验现象有关化学方程式 
 验证猜想①的方案 取少量水垢于试管，滴加稀盐酸，在试管口用燃烧着木条检验  
 验证猜想②的方案 取少量硬水于试管并加热，将生成气体通入澄清的石灰水  
解释与结论：水垢主要成分之一是碳酸钙．Ca（HCO3）2受热分解的化学方程式为Ca（HCO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO3↓+H2O+CO2↑．
5．氢氧化钠、氢氧化钙都是实验室常用的碱．
（1）要鉴别氢氧化钠稀溶液和饱和氢氧化钙溶液，下列方法不能够达到目的是C（填序号）．
A．分别滴加碳酸钠溶液B．分别通入二氧化碳C．分别滴加稀盐酸D．分别加热原溶液至80℃
（2）同学们将饱和氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液混合，过滤得到滤渣和滤液．同时对滤液中溶质的成分进行了进一步探究：
【猜想与假设】甲同学认为：可能是NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2；
乙同学认为：可能是NaOH、Na2CO3；
丙同学认为：可能是NaOH、Ca（OH）2；
丁同学认为：可能是NaOH（填化学式）．
【交流与评价】经过讨论，大家一致认为甲同学的猜想不合理．理由是碳酸钠与氢氧化钙在溶液中不能共存．
【实验与探究】（1）乙同学取原滤液，向其中倾倒足量的稀盐酸，观察到有大量气泡产生，于是得出该滤液中溶质是NaOH、Na2CO3的结论，证实了自己的猜想．
（2）丙同学取原滤液向其中通入足量的CO2，溶液没有现象（填“有”或“没有”），据此否定了自己的猜想．
（3）丁同学为了验证乙同学结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸，却发现无气泡产生．
【解释与结论】大家经过分析找出了丁同学所用试剂与乙同学相同，却没有看到气泡的原因．你认为可能的原因是丁同学滴加的盐酸量过少，氢氧化钠的量较多与少量的盐酸反应．
2．某溶液中含有硝酸银、硝酸铜和硝酸钡三种溶质，现有三种试剂：①NaOH溶液、②NaCl溶液、③Na2CO3溶液，若每加一种试剂只生成一种沉淀，则所加试剂的先后顺序是（　　）
A．①②③B．②③①C．②①③D．③②①
9．有一包白色固体粉末，可能由硫酸钠、硝酸钾、硝酸铵、碳酸钙、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种组成，做实验得以下结果：
（1）将此固体粉末加到水中，得到白色沉淀和上层无色清液；
（2）过滤后，在滤出的白色沉淀里加入足量稀硝酸，白色沉淀部分溶解；
（3）在滤液中，加入适量的氢氧化钠溶液并加热，生成有刺激性气味的无色气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
由此实验推断：该粉末中一定含有Na2SO4、NH4NO3、CaCO3、BaCl2；一定不含有CuSO4；可能含有KNO3．（填化学式）
19．如图是氧化沉淀法生产复印用Fe3O4粉的工艺流程图，根据要求回答问题．

（1）铁的另两种常见氧化物的化学式是Fe2O3、FeO．
（2）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→c→a（填序号）．
a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶体
（3）通空气时的化学方程式是4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3，由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe（OH）2+2Fe（OH）3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2O，控制“一定量空气”的目的是防止氢氧化亚铁全部被氧化为氢氧化铁．
沉淀M中Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为45：107．
6．如图是实验室常见的制取气体的装置：

（1）写出仪器名称：①试管，②酒精灯，③集气瓶，④水槽．
（2）实验室采用装置A制取氧气时，其试管中应放的药品是高锰酸钾，试管口还要放一团棉花，目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管．
（3）采用装置B制取氧气时，其试管中应放的药品是过氧化氢、二氧化锰，所发生反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（4）收集氧气可以选择装置C或D，原因是氧气不易溶于水，氧气密度比空气大．
（5）某同学收集完毕，先停止加热再将导管移出水面，你预测这种操作会引起什么后果水槽中的水倒吸入热的试管，引起试管炸裂
（6）以下是实验步骤，将步骤的序号按正确的先后次序排列为BDFAEGC．
A、点燃酒精灯加热  B、检查气密性  C、熄灭酒精灯 D、向试管中装入药品
E、收集气体   F、将试管固定在铁架台上  G、从水中撤离导管．
3．下列物质中含有氧气的是（　　）
A．过氧化氢B．二氧化锰C．二氧化碳D．空气
4．一包有Na2S、Na2SO4、Na2SO3三种物质组成的混合物，经分析发现含氧元素的质量为22%，则混合物中硫元素的质量分数是32%．

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