Question

7．災區救援隊通常配有化學氧自救器--利用超氧化物如超氧化鉀（KO₂）等與二氧化碳反應生
成氧氣來達到自救的儀器．某化學興趣小組的同學擬就其原理展開了以下兩個實驗探究活動，請你參與．
（1）用圖1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．
用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，則A中裝置可采用圖2中的②（填數字序號，下同）；其反應方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；D中裝置可采用圖2中的③．
（2）將制得的足量且潮濕的CO₂氣體通入B中，充分反應后，取B中生成的固體于試管中配成溶液，
設計實驗對生成物成份進行探究．
【資料提示】
Ⅰ．二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有兩種，其一是氧氣，其二是一種鹽．
Ⅱ．人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應生成堿和氧氣．
【實驗探究】
Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發現有氣泡產生．
Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產生，寫出反應方程式CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl；然后向上層清液中加入酚酞溶液，看到溶液呈紅色．
【實驗結論】B中生成物成份為K₂CO₃、KOH（填寫化學式）．
（3）若僅探究二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物，則需在A與B裝置中間增加除去HCl、H₂O的洗氣裝置．
（4）簡述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取待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．

Answer 1

分析 本題是用實驗的方法探究超氧化鉀的性質和變化規律；首先提出問題、做出猜想、設計實驗方案，然后進行實驗，由實驗現象得出正確的結論．還涉及到碳酸根（CO₃^2-）的鑒定方法；二氧化碳與超氧化鉀反應后的生成的物質，應該根據質量守恒定律中的元素守恒來判斷，只要用稀鹽酸驗證碳酸根離子的存在就可以了．氧氣的驗證方法是用帶火星的木條檢驗，觀察木條是否復燃．

解答 解：（1）實驗室二氧化碳用石灰石與稀鹽酸制取且不需要加熱的反應，故選取固液反應不許加熱的發生裝置②，否則制的氣體會從漏斗跑出；化學方程式的書寫CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；根據氧氣不易溶于水（或密度比空氣大）性質所以可選用排水（或向上排空氣）收集；
【實驗探究】Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產生，說明溶液中含有碳酸鉀，反應方程式：CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl；然后向上層清液中加入酚酞試液，看到溶液呈紅色．
說明溶液顯堿性，含有氫氧化鉀；
（3）若僅探究二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物，則需在A與B裝置中間增加除去HCl、H₂O的洗氣裝置．
（4）要鑒定生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡便的化學方法是：加水看是否有氧氣冒出，通過觀察氣泡的多少，來判斷是否需要更換．故答案為：取超氧化鉀少許放入試管中，再滴入幾滴純凈水，觀察是否有氣泡冒出，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．
答案：
（1）②；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③；
（2）氯化鈣；    CaCl₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KCl，無色酚酞，K₂CO₃、KOH；
（3）HCl、H₂O；
（4）取待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．

點評 此題綜合考查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．