Question

7．災(zāi)區(qū)救援隊(duì)通常配有化學(xué)氧自救器--利用超氧化物如超氧化鉀（KO₂）等與二氧化碳反應(yīng)生
成氧氣來達(dá)到自救的儀器．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)擬就其原理展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)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(guān)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(shù)字序號，下同）；其反應(yīng)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(yīng)后，取B中生成的固體于試管中配成溶液，
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對生成物成份進(jìn)行探究．
【資料提示】
Ⅰ．二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)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(yīng)生成堿和氧氣．
【實(shí)驗(yàn)探究】
Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生．
Ⅱ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，寫出反應(yīng)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】B中生成物成份為K₂CO₃、KOH（填寫化學(xué)式）．
（3）若僅探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)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(xué)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(chǎn)生，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

Answer 1

分析 本題是用實(shí)驗(yàn)的方法探究超氧化鉀的性質(zhì)和變化規(guī)律；首先提出問題、做出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確的結(jié)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(yīng)后的生成的物質(zhì)，應(yīng)該根據(jù)質(zhì)量守恒定律中的元素守恒來判斷，只要用稀鹽酸驗(yàn)證碳酸根離子的存在就可以了．氧氣的驗(yàn)證方法是用帶火星的木條檢驗(yàn)，觀察木條是否復(fù)燃．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室二氧化碳用石灰石與稀鹽酸制取且不需要加熱的反應(yīng)，故選取固液反應(yīng)不許加熱的發(fā)生裝置②，否則制的氣體會從漏斗跑出；化學(xué)方程式的書寫CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；根據(jù)氧氣不易溶于水（或密度比空氣大）性質(zhì)所以可選用排水（或向上排空氣）收集；
【實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生，說明溶液中含有碳酸鉀，反應(yīng)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(yīng)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(xué)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(nèi)，觀察木條是否復(fù)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(chǎn)生，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，觀察木條是否復(fù)燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

點(diǎn)評 此題綜合考查了物質(zhì)的制取與收集裝置的選取，物質(zhì)的推斷、鑒定，化學(xué)方程式的書寫、質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用等等，需要綜合掌握化學(xué)知識，大膽的合理的進(jìn)行推理．