超氧化钾(KO2)能和二氧化碳或水发生化学反应生成氧气.小青同学设计如下装置图探究超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气.

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  • 解题思路:(1)、(2)实验目的是探究CO2与超氧化钾(KO2)反应确实可以生成O2,因此要除去二氧化碳中的氯化氢杂质和水蒸气,用碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,然后用浓硫酸除去水蒸气,最后检验氧气用带火星的木条;书写化学方程式时要注意反应物和生成物的化学式,反应条件,配平等;

    (3)根据质量守恒定律来回答,反应前后元素的种类不变,不能出现新的元素;检验二氧化碳的目的是验证反应后生成碳酸盐,排除超氧化钾和盐酸产生的氧气的干扰.

    (4)根据已知方程式算出反应后溶质氢氧化钾的质量,再算出氧气气质量,再计算出溶液质量,根据计算公式再算出所得溶液的质量分数.

    二氧化碳和碳酸氢钠反应的化学方程式是:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.B装置中盛放的液体药品是浓硫酸,目的是干燥二氧化碳气体.为了得出结论,最后还要进行的实验操作是检验生成的气体是否是氧气,方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中.

    故答案是:(1)NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;浓硫酸;

    (2)将带火星的木条伸入集气瓶中;

    (3)运用质量守恒定律进行物质的推断,由于反应物中由k、C、O元素,故生成物中也一定含有这三种元素,所以推断生成物中含有碳酸盐--碳酸钾;

    碳酸钾与稀盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水边浑浊.根据该实验知道,二氧化碳和过氧化钾反应的生成物是碳酸钾和氧气,其反应方程式为:2CO2+4KO2═2K2CO3+3O2

    故答案是:反应前后元素的种类不变;澄清的石灰水变浑浊;2CO2+4KO2═2K2CO3+3O2

    (4)设7.1g的超氧化钾与水反应生成氢氧化钾的质量为x,生成氢气质量为y,则

    4KO2+2H2O═4KOH+O2↑.

    284 22432

    7.1g x y

    [284/7.1g]=[224/x],[284/7.1g]=[32/y],

    解得,x=5.6g;

    解得,y=0.8g,

    反应后所得溶液的质量分数:[5.6g/7.1g+217.7g−0.8g]×100%=2.5%.

    答:反应后所得溶液的溶质质量分数是2.5%.

    点评:

    本题考点: 制取气体的反应原理的探究;气体的净化(除杂);证明碳酸盐;氧气的检验和验满;有关溶质质量分数的简单计算;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算.

    考点点评: 此题综合考察了物质的制取与收集装置的选取,物质的推断、鉴定,化学方程式的书写、质量守恒定律的运用等等,需要综合掌握化学知识,大胆的合理的进行推理.