Question

超氧化钾（KO₂）是一种黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，它与二氧化碳反应的化学方程式为:。某学生为了验证这一实验,以大理石、足量的盐酸和超氧化钾为原料制取O₂，设计出如图甲所示实验装置：

（1）A是制取CO₂的装置,应从乙图中图1、图2、图3中选择______，写出装置制取CO₂气体的化学方程式：________，B装置的作用是________，C装置内可能出现的现象是________。

（2）表明D中的超氧化钾样品接近反应完毕时的现象是________，在宇宙飞船上可以安装盛有Na₂O₂（过氧化钠）的装置，它的作用是与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是：________。

（3）请你写出F装置实验室制取氧气的化学方程式：_______。根据G装置反应，请在下面的仪器中根据上述反应选择适当的仪器组成一套制取并收集干燥的氧气的装置，各仪器从左到右的接口顺序是b→（_____）→（_____）→（_____）。（填各仪器接口处的字母）。

（4）要测定生成的氧气的体积，必须选用除上图以外的仪器是________（填仪器名称）。

Answer

图 2 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 吸收二氧化碳中含有的少量氯化氢气体 无水硫酸铜由白色变成蓝色 E装置中的导管口气泡冒出缓慢 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2KClO32KCl+3O2↑ f e g 量筒

【解析】

（1）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，不需要加热，且长颈漏斗末端要伸入液面以下，防止生成的二氧化碳气体逸出，所以应选图 2作发生装置；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

二氧化碳不和碳酸氢钠溶液反应，氯化氢气体和碳酸氢钠溶液反应，故B装置的作用是：吸收二氧化碳中含有的少量氯化氢气体；

从B装置出来的气体中可能含有少量的水蒸气，而无水硫酸铜遇水会变蓝，因此C装置可能出现的现象是无水硫酸铜由白色变成蓝色；
（2）超氧化钾与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，氧气难溶于水，会看到E装置中的导管口有气泡冒出，当E装置中的导管口气泡冒出缓慢时，就表明 D中的超氧化钾样品接近反应完毕。

二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（3）F装置中有酒精灯，试管口没有棉花，适合用氯酸钾制取氧气，氯酸钾在二氧化锰催化和加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；氧气的密度比空气大，且不和浓硫酸反应，可用浓硫酸干燥（长导管进，短导管出），再用向上排空气法（长导管进气）收集，连接顺为：bfeg；
（4）要测定生成氧气的体积可用排水法集气法进行，测量排出水的体积就是生成氧气的体积，故还缺少的仪器是量筒。