Question

12．小波在“化学氧自救器”的说明书中看到“人呼出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1：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、或与H₂O反应都能生成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NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．B装置中盛放的液体药品是浓硫酸．D装置的作用是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O （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将带火星的木条伸入集气瓶．
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）．
[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，并将产生的气体通往澄清石灰水中．		猜想是③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2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂．

Answer 1

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：氯化氢气体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）；2CO₂+4KO₂═2K₂CO₃+3O₂．

点评 本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．