Question

13．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KO₂）接觸能產(chǎn)生氧氣后，對自救器內(nèi)發(fā)生的化學反應原理產(chǎn)生了興趣，小強與同學們展開了以下實驗探究，請你一起參與他們的探究活動．
【提出問題】二氧化碳與超氧化鉀（KO₂）反應除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有兩種，一種是氧氣，另一種是化合物．
【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(zhì)？小強作出了以下三種猜想：
①是一種碳酸鹽      ②是一種堿；     ③是一種酸．
通過對反應物的有關元素組成進行分析，小東認為小強的猜想一定是錯誤的是（填序號）②、③，理由是化學反應前后元素的種類不變，反應物的組成中無氫元素故無酸堿生成．
【進行實驗】同學們通過以下實驗探究，驗證小強同學的另一種猜想．

實 驗 步 驟	觀察到的現(xiàn)象	實 驗 結(jié) 論
取少量二氧化碳與超氧化鉀反應后的固體放入試管中，然后加入鹽酸 將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中	有氣泡產(chǎn)生、 澄清的石灰水變渾濁．	猜想③（填序號）是正確的，二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物是碳酸鉀 （填名稱）．

【交流與討論】
（1）根據(jù)上面的探究，寫出二氧化碳與超氧化鉀反應的化學方程式為4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂．
（2）查閱資料知，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．你認為鑒定氧自救器藥罐中的生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡便的化學方法是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)，觀察木條是否復燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

Answer 1

分析 【作出猜想】要推斷二氧化碳和超氧化鉀反應的產(chǎn)物可根據(jù)質(zhì)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(zhì)（碳酸鉀可與酸反應生成二氧化碳）進行實驗設計；
【交流與討論】（1）根據(jù)二氧化碳和超氧化鉀反應的反應物、生成物及方程式的書寫方法書寫方程式；
（2）根據(jù)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”．

解答 解：【作出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變；反應前物質(zhì)中含鉀、碳、氧三種元素，由于反應物中無H元素，而酸和堿中都含有氫元素，所以不可能為酸和堿；
【進行實驗】小強同學的另一個猜想是生成碳酸鹽，而碳酸鹽的特點是可以與酸反應生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，故可向樣品中加入稀鹽酸并將生成氣體通入澄清的石灰水進行鑒定；
【交流與討論】（1）二氧化碳與超氧化鉀反應的產(chǎn)物K₂CO₃和O₂，方程式是4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂；
（2）根據(jù)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，而鑒別氧氣可用帶火星的木條；
（3）[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：
【作出猜想】：②；③；化學反應前后元素的種類不變，反應物的組成中無氫元素故無酸堿生成；
【進行實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將二氧化碳與超氧化鉀反應后的固體取樣加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中	有氣泡產(chǎn)生 澄清石灰水變渾濁	猜想 ③（填序號）是正確的，二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物是 碳酸鉀

【交流與討論】
（1）4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂；
（2）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)，觀察木條是否復燃，即可判斷生氧劑是否需要更換．

點評 本題以實驗探究的方式考查了方程式的書寫、碳酸鹽的鑒別、等知識，知識跨度較大，能較好的考查學生的思維能力和對知識的掌握及應用能力；通常推測化學反應中生成物質(zhì)化學式的重要依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，根據(jù)化學反應前后元素種類不變進行推斷．