Question

7．灾区救援队通常配有化学氧自救器--利用超氧化物如超氧化钾（KO₂）等与二氧化碳反应生
成氧气来达到自救的仪器．某化学兴趣小组的同学拟就其原理展开了以下两个实验探究活动，请你参与．
（1）用图1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．
用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则A中装置可采用图2中的②（填数字序号，下同）；其反应方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；D中装置可采用图2中的③．
（2）将制得的足量且潮湿的CO₂气体通入B中，充分反应后，取B中生成的固体于试管中配成溶液，
设计实验对生成物成份进行探究．
【资料提示】
Ⅰ．二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种盐．
Ⅱ．人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成碱和氧气．
【实验探究】
Ⅰ：向溶液中滴加稀盐酸，发现有气泡产生．
Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化钙溶液，看到白色沉淀产生，写出反应方程式CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl；然后向上层清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈红色．
【实验结论】B中生成物成份为K₂CO₃、KOH（填写化学式）．
（3）若仅探究二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物，则需在A与B装置中间增加除去HCl、H₂O的洗气装置．
（4）简述鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要更换的简便的化学方法取待鉴定的生氧剂少量于试管中，滴加少量的水，观察是否有气泡产生，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃，即可判断生氧剂是否需要更换．

Answer 1

分析 本题是用实验的方法探究超氧化钾的性质和变化规律；首先提出问题、做出猜想、设计实验方案，然后进行实验，由实验现象得出正确的结论．还涉及到碳酸根（CO₃^2-）的鉴定方法；二氧化碳与超氧化钾反应后的生成的物质，应该根据质量守恒定律中的元素守恒来判断，只要用稀盐酸验证碳酸根离子的存在就可以了．氧气的验证方法是用带火星的木条检验，观察木条是否复燃．

解答 解：（1）实验室二氧化碳用石灰石与稀盐酸制取且不需要加热的反应，故选取固液反应不许加热的发生装置②，否则制的气体会从漏斗跑出；化学方程式的书写CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；根据氧气不易溶于水（或密度比空气大）性质所以可选用排水（或向上排空气）收集；
【实验探究】Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化钙溶液，看到白色沉淀产生，说明溶液中含有碳酸钾，反应方程式：CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl；然后向上层清液中加入酚酞试液，看到溶液呈红色．
说明溶液显碱性，含有氢氧化钾；
（3）若仅探究二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物，则需在A与B装置中间增加除去HCl、H₂O的洗气装置．
（4）要鉴定生氧剂超氧化钾是否需要更换的简便的化学方法是：加水看是否有氧气冒出，通过观察气泡的多少，来判断是否需要更换．故答案为：取超氧化钾少许放入试管中，再滴入几滴纯净水，观察是否有气泡冒出，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃，即可判断生氧剂是否需要更换．
答案：
（1）②；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③；
（2）氯化钙；    CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl，无色酚酞，K₂CO₃、KOH；
（3）HCl、H₂O；
（4）取待鉴定的生氧剂少量于试管中，滴加少量的水，观察是否有气泡产生，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃，即可判断生氧剂是否需要更换．

点评 此题综合考查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．