Question

（2011?长宁区模拟）钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K₂O）、过氧化钾（K₂O₂）和超氧化钾（KO₂）等多种化合物．
（1）钾和硝酸钾反应可制得氧化钾：K+KNO₃→K₂O+N₂（未配平），每生成9.4gK₂O消耗的还原剂有

6.5

g；
（2）超氧化钾和过氧化钾都能与二氧化碳反应均生成氧气和K₂CO₃，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂．写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式

4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂

，为了维持气压稳定，可以使用超氧化钾和过氧化钾的混合物使吸收的CO₂与生成的O₂体积相同（同温同压），则它们的物质的量之比为n（KO₂）：n（K₂O₂）=

2：1

；
（3）KO₂加热至600℃部分分解得到产物A．6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L（标准状况），试确定产物A中钾氧两种原子个数之比．

2：3

如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比．

K₂O₂和KO₂1：2；K₂O与KO₂1：4

．

Answer 1

分析：（1）反应的方程式为10K+2KNO₃═6K₂O+N₂，9.4gK₂O的物质的量为

9.4g

94g/mol

=0.1mol，由方程式进行计算（化学方式不难配平）；
（2）超氧化钾和过氧化钾与二氧化碳的反应中，二氧化碳没参与氧化还原反应，根据氧化还原反应中的电子得失相等可写出反应的化学方程式分别为：4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂；2K₂O₂+2CO₂═2K₂CO₃+O₂；有反应的方程式可判断超氧化钾和过氧化钾的混合物使吸收的CO₂与生成的O₂体积相同时二者的物质的量之比；
（3）设A的平均化学式为 K_xO_y，根据反应K_xO_y+

x

2

CO₂═

x

2

K₂CO₃+（y-0.5x）O₂进行计算．

解答：解：（1）9.4gK₂O的物质的量为

9.4g

94g/mol

=0.1mol，反应的方程式为10K+2KNO₃═6K₂O+N₂，根据方程式计算：
10K+2KNO₃═6K₂O+N₂
390g       6mol
m          0.1mol
m=

390g×0.1mol

6mol

=6.5g，故答案为：6.5g；
（2）超氧化钾和过氧化钾与二氧化碳的反应中，二氧化碳没参与氧化还原反应，根据氧化还原反应中的电子得失相等可写出反应的化学方程式分别为：4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂；2K₂O₂+2CO₂═2K₂CO₃+O₂；设KO₂为xmol，K₂O₂为ymol，根据方程式计算：
4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂
4    2           3
x   

x

2

         

3x

4

 2K₂O₂+2CO₂═2K₂CO₃+O₂
  2   2            1
  y   y           

y

2

 则有：

x

2

+y=

3x

4

+

y

2

，解之得x：y=2：1，故答案为：4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂； 2：1；
（3）设A的平均化学式为 K_xO_y，
     K_xO_y+

x

2

CO₂═

x

2

K₂CO₃+（y-0.5x）O₂
   39x+16y                 11.2（y-0.5x）
       6.3                    1.12
解得x：y=2：3，
即n（K）：n（O）=2：3，故所得化学式可能为：KO₂与K₂O₂ 或KO₂与K₂O．
根据原子守恒法可得n（KO₂）：n（K₂O₂）=2：1，n（KO₂）：n（K₂O）=4：1．
故答案为：2：3； K₂O₂和KO₂1：2，K₂O与KO₂1：4．

点评：本题是考查有关化学方程式过量计算，涉及到差量法和质量守恒的应用，本题具有一定难度．