Question

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，對自救器內發(fā)生的化學反應原理產(chǎn)生了探究欲望．在老師指導下，小強與同學們展開了以下實驗探究活動，請你參與．
活動：探究二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣外，還能生成什么物質？
[老師提示]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？小強作出了以下三種猜想：
a是一種酸；     b是一種堿；     c是一種碳酸鹽．
通過對反應物有關的元素組成的分析，小影同學認為猜想

a

、

b

（填序號）一定是錯誤的，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（答案合理即可）

．
[進行實驗]同學們通過以下實驗驗證小強同學的另一個猜想．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將二氧化碳與超氧化鉀反應后的固體 取樣加入稀鹽酸，把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中	有大量氣泡產(chǎn)生 澄清石灰水變渾濁	猜想 c （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）小影認為：二氧化碳與超氧化鉀反應的化學方程式是

4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂

．
（2）老師指出：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．小影簡述了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(chǎn)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

．
（3）小強簡述了化學氧自救器能達到氧自救的化學反應原理

超氧化鉀能吸收呼出氣體中的二氧化碳，轉化為能供給呼吸的氧氣

．

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（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”；
（3）根據(jù)以上實驗探究的現(xiàn)象和結論進行總結．

解答：解：[作出猜想]
根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變；反應前物質中含鉀、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]：a；b；
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（答案合理即可）；
[進行實驗]（合理答案均可）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將二氧化碳與超氧化鉀反應后的固體取樣加入稀鹽酸，把產(chǎn)生的氣體通入足量的澄清石灰水中	有大量氣泡產(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，觀察木條是否復燃，即可判斷生氧劑是否需要更換；
（3）超氧化鉀能吸收呼出氣體中的二氧化碳，轉化為能供給呼吸的氧氣．

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化學式的重要依據(jù)是質量守恒定律，根據(jù)化學反應前后元素種類不變進行推斷．