Question

19、小強同學在化學氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀K02）接觸能產生氧氣”后，對自救器內發(fā)生的化學反應原理產生了探究欲望．在老師指導下，小強與同學們展開了以下兩個實驗探究活動，請你參
與．（信息：氫氧化鈉溶液與二氧化碳的反應原理和澄清的石灰水與二氧化碳的反應原理相似：含碳酸根的物質與稀鹽酸的反應原理和石灰石與稀鹽酸的反應原理相似．）
活動1：用下圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關藥品制取并收集氧氣．

（1）用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，則a裝置中發(fā)生反應的化學方程式為：

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．
（2）用C裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應的二氧化碳．請寫出氫氧化鈉
與二氧化碳反應的化學方程式

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

．
活動Ⅱ：探究二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣還生成什么其它物質？
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有氧氣和另一種化合物．
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物到底是哪種物質？
小強作出了以下三種猜想：
①碳酸；    ②是氫氧化鉀；    ③是一種碳酸鹽．
通過對與反應物有關的元素組成的分析，小影同學認為猜想①和②一定是錯誤的，理
由是

二氧化碳與超氧化鉀都不含氫元素，根據(jù)質量守恒定律，不可能生成含有氫元素的酸與堿．

．
【進行試驗】同學們通過以下實驗證小強同學的另一個猜想．

【交流與討論1（1）老師指出：人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應生成氧
氣．據(jù)此鑒定氧自救器藥罐中生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡便的化學方法可簡述：

取戴鑒定的生氧劑少量于試管中，滴加少量的水，觀察是否有氣泡產生，將帶火星的木條伸入試管內，觀察木條是否復燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

．
（2）化學氧自救器能達到氧自救的目的，其化學反應原理可簡述為

超氧化鉀能吸收呼出氣體中的二氧化碳，轉化為能供給呼吸的氧氣．

．

Answer 1

分析：活動Ⅰ：可根據(jù)反應原理結合課本知識進行解答．
活動Ⅱ：[作出猜想]
二氧化碳和超氧化鉀反應的產物猜想可根據(jù)質量守恒定律進行分析判斷．
[進行實驗]
可根據(jù)二氧化碳和超氧化鉀反應的生成物碳酸鉀的性質進行實驗設計．
[交流與討論]
（1）注意題中給予的信息“人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應生成氧氣”．
（2）是本題的實驗目的的最后概述，根據(jù)以上實驗探究的現(xiàn)象和結論進行總結．

解答：解：活動Ⅰ
（1）發(fā)生的反應是碳酸鈣和稀鹽酸的反應，生成了氯化鈣、二氧化碳氣體和水．
（2）氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式書寫屬于堿和酸反應產物是鹽和水；
活動Ⅱ
[作出猜想]
運用質量守恒定律進行物質的推斷，由于反應物中無H元素，故生成物中也一定無酸或堿，從而排出①②；
[進行實驗]
因為二氧化碳和超氧化鉀反應生成了碳酸鉀，所以可以進行碳酸鹽的鑒定，可以根據(jù)碳酸鉀與鹽酸反應放出CO₂與澄清石灰水反應變渾濁來檢驗，也可用生成物碳酸鉀與可溶性鈣的溶液生成沉淀來確定；
[交流與討論]
（1）注意題中給予的信息“人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應生成氧氣”，只要鑒定有無氧氣即可．
（2）是本題的實驗目的的最后概述，根據(jù)以上實驗探究可知二氧化碳和超氧化鉀可以反應生成氧氣．
故答案為：
活動Ⅰ
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
活動Ⅱ
[作出猜想]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將二氧化碳與超氧化鉀反應后的固體 取樣加入稀鹽酸，將放出的氣體 通入盛有澄清石灰水的燒杯中	有大量氣體產生  澄清石灰水變渾濁	猜想③是正確的，二氧化碳與超氧化鉀反應的化學方程式為： 4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

或

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將二氧化碳與超氧化鉀反應后的固體加入蒸餾水中，制成飽和溶液，再加入飽和石灰水	無色溶液中出現(xiàn)白色渾濁	猜想是正確的，二氧化碳與超氧化鉀反應的化學方程式為： 4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

[交流與討論]
（1）取戴鑒定的生氧劑少量于試管中，滴加少量的水，觀察是否有氣泡產生，將帶火星的木條伸入試管內，觀察木條是否復燃，即可判斷生氧劑是否需要更換
（2）超氧化鉀能吸收呼出氣體中的二氧化碳，轉化為能供給呼吸的氧氣．

點評：此題綜合考察了物質的制取與收集裝置的選取，物質的推斷、鑒定，化學方程式的書寫、質量守恒定律的運用等等，需要綜合掌握化學知識，大膽的合理的進行推理．