Question

（2010•常州模拟）载人航天工程有许多问题需要解决，舱内气体净化就是其中之一．某化学兴趣小组准备探究二氧化碳转化成氧气的方法．
一、【查阅资料】：超氧化钾固体（化学式KO₂）可作氧气源，用于呼吸面罩，供水下、矿井、高山、高空作业时使用．利用它能与二氧化碳反应放出氧气的原理，可作为密闭系统（如潜艇、宇宙太空舱等）的氧气再生剂．

二、【提出问题】：
超氧化钾与二氧化碳反应除了生成氧气以外，还生成什么？
三、【猜想与假设】：
根据质量守恒定律，超氧化钾与二氧化碳反应的产物是氧气和化合物X，X中一定含______元素，可能含______元素．
四、【实验验证】：
（1）写出仪器a的名称：______；
（2）兴趣小组同学设法排尽A中的原有空气后，依次连接装置A、B、C进行实验（仪器b为U型管，装有超氧化钾）．装置A的作用是______；装置C的作用是收集生成的氧气，气体应从______（填“c”、“d”）端通人；检验氧气的方法是______；
（3）为验证猜想，同学们取反应后装置B中的固体样品与稀盐酸反应，并将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑．由此可知，化合物X的化学式是______．
五、【反思交流】：
（1）经测定，实验后装置B中有氢氧化钾存在．同学们反思后，觉得装置气密性以及操作均没有问题，于是有人建议在A、B两装置之间再加一个与装置B相同的装置D，装置D中盛有的物质是______，这样做的理由是：______．
（2）利用改进后的装置进行实验，为确保进入装置C的气体为较纯净的氧气，在装置B和装置C之间还需增加一个洗气瓶，瓶中应盛放的试剂是______．

Answer

1．运用质量守恒定律解答【猜想与假设】．
 2．用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，药品状态为液体和固体，无反应条件，所以采用的是液固常温型气体发生装置，解答【实验验证】（1）（2）的第一个空；收集气体采用的方法，是由气体的密度和溶解性决定的，氧气不易溶于水，氧气具有助燃性，所以检验氧气的存在采用带火星的木条，从而解答【实验验证】，（2）剩余的空，推断化学反应中生成的物质的化学式，要依据质量守恒定律和碳酸盐的特性，解答【实验验证】（3）题．
 3．A中用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，产生的二氧化碳中含有水蒸气，故可在AB之间加一个干燥装置，从而解答【反思交流】中的（1）；通过干燥装置后的氧气中还可能含有二氧化碳，据此解答第（2）题
【解析】
三、【猜想与假设】：根据质量守恒定律元素种类反应前后不改变，故【猜想与假设】答案：钾、碳；氧
四、【实验验证】：（1）固体石灰石和液体盐酸在常温下就可以反应生成二氧化碳，故采用的是液固常温反应型气体发生装置，A是制取二氧化碳的装置，故（1）答案：锥形瓶
（2）氧气不易溶于水，氧气具有助燃性，所以检验氧气的存在采用带火星的木条故（2）答案：获得二氧化碳；  c．将带火星的木条放在瓶中，看木条是否复燃
（3）碳酸盐的特点是可以与酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体，故（3）答案：K2C03．
五、【反思交流】（1）A中用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，产生的二氧化碳中含有水蒸气，故可在AB之间加一个干燥装置．故（1）答案：无水氯化钙；防止水蒸气与超氧化钾接触．
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊并吸收少量的二氧化碳，但是吸收二氧化碳常用溶解度较大的氢氧化钠溶液．故（2）答案：氢氧化钠溶液．