Question

超氧化鉀（KO₂）是一種黃色固體，它能與二氧化碳反應(yīng)生產(chǎn)氧氣，在潛水艇中用它作制氧劑，供人們呼吸之用．
反應(yīng)方程式：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
某學(xué)生為了驗(yàn)證這一實(shí)驗(yàn)，以大理石、足量的鹽酸和超氧化鉀為原料制取O₂，設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)裝置：
（1）A是制取CO₂的裝置，應(yīng)從下列圖1、圖2、圖3中選擇

圖2

．

B裝置的作用是吸收A裝置產(chǎn)生的鹽酸酸霧，C裝置內(nèi)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是：

白色固體變藍(lán)

；
（2）若E中的石灰水出現(xiàn)少量的白色沉淀，這是因?yàn)椋?!--BA-->

D中有少量CO₂未參加反應(yīng)并隨氣體進(jìn)入E中生成CaCO₃

；
（3）表明D中超氧化鉀樣品接近反應(yīng)完畢時(shí)的現(xiàn)象是：

E中渾濁明顯增加

；
（4）在A中加入8克碳酸鈣與足量鹽酸完全反應(yīng)后，如果生成的氣體全部被超氧化鉀吸收，D裝置質(zhì)量

減少

（填“增加”或“減少”）

0.32

克．但實(shí)驗(yàn)時(shí)稱量D，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后其質(zhì)量該變量明顯與理論值不符，可能原因是

ABCD

A、生成的CO₂部分殘留在A、B、C裝置里未被D裝置吸收
B、D裝置后面的水蒸氣進(jìn)入被超氧化鉀吸收
C、超氧化鉀不足量
D、揮發(fā)的鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成的CO₂也被D裝置吸收．

Answer 1

分析：（1）利用大理石與鹽酸制取二氧化碳屬固液型制氣裝置； 無(wú)水硫酸銅與水反應(yīng)變藍(lán)；
（2）E水槽中是澄清石灰水出現(xiàn)渾濁即前面的裝置中導(dǎo)出了二氧化碳；
（3）超氧化鉀反應(yīng)完畢會(huì)有大量的二氧化碳通入到石灰水中；
（4）根據(jù)8克碳酸鈣與足量鹽酸完全反應(yīng)可求出二氧化碳的質(zhì)量，然后根據(jù)方程式4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
，用差量法求出減少的質(zhì)量，最后根據(jù)題意找出與與理論值不符的原因．

解答：解：（1）制取二氧化碳時(shí)用的大理石和稀鹽酸，是固體和液體常溫制氣體，所以可選擇圖2來(lái)進(jìn)行．
白色的無(wú)水硫酸銅與水反應(yīng)生成藍(lán)色晶體． 故答案為：圖2；白色固體變藍(lán)；
（2）E水槽中是澄清石灰水出現(xiàn)渾濁即前面的裝置中導(dǎo)出了二氧化碳．故答案為：D中有少量CO₂未參加反應(yīng)并隨氣體進(jìn)入E中生成CaCO₃．
（3）超氧化鉀反應(yīng)完畢會(huì)有大量的二氧化碳通入到石灰水中．故答案為：E中渾濁明顯增加．
（4）設(shè)8克碳酸鈣與足量鹽酸完全反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
8g                   x

100

44

=

8g

x

x=3.52g
由4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂知，過(guò)氧化鉀吸收兩份的二氧化碳而生成三份的氧氣，所以質(zhì)量減少32×3-44×2=8，所以設(shè)過(guò)氧化鉀吸收3.52g二氧化碳，質(zhì)量減少為y，
4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂        減少的質(zhì)量
     88          96               8
     3.52g                        y

88

8

=

3.52g

y

y=0.32g
在實(shí)驗(yàn)時(shí)稱量D，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后其質(zhì)量該變量明顯與理論值不符，是因?yàn)槎�氧化碳量的多少造成的，所以影響生成的二氧化碳�(xì)怏w的量的都會(huì)影響，故選AC，右側(cè)的水蒸氣可以超氧化鉀接觸，所以B正確．因?yàn)閾]發(fā)的鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成的CO₂也被D裝置吸收，所以D也正確．故答案為：減少； 0.32；ABCD；

點(diǎn)評(píng)：誤差分析既要考慮裝置本身的問(wèn)題，又要考慮實(shí)驗(yàn)原理的問(wèn)題，有時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理本身就是有缺陷的．