Question

小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾K02）接触能产生氧气”后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望．在老师指导下，小强与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参
与．（信息：氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应原理和澄清的石灰水与二氧化碳的反应原理相似：含碳酸根的物质与稀盐酸的反应原理和石灰石与稀盐酸的反应原理相似．）
活动1：用下图所示的由a、b、c、d组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气
（1）用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则a装置中发生反应的化学方程式为：______．
（2）用C装置中的氢氧化钠溶液吸收未与超氧化钾反应的二氧化碳．请写出氢氧化钠
与二氧化碳反应的化学方程式______．
活动Ⅱ：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么其它物质？
【老师提示】二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有氧气和另一种化合物．
【作出猜想】二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质？
小强作出了以下三种猜想：
①碳酸；    ②是氢氧化钾；    ③是一种碳酸盐．
通过对与反应物有关的元素组成的分析，小影同学认为猜想①和②一定是错误的，理
由是______．
【进行试验】同学们通过以下实验证小强同学的另一个猜想．

实验步骤	实验现象	实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体_______．	____________________	猜想③是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式为___________．

【交流与讨论1（1）老师指出：人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧
气．据此鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要更换的简便的化学方法可简述：______．
（2）化学氧自救器能达到氧自救的目的，其化学反应原理可简述为______．

Answer

活动Ⅰ：可根据反应原理结合课本知识进行解答．
活动Ⅱ：[作出猜想]
二氧化碳和超氧化钾反应的产物猜想可根据质量守恒定律进行分析判断．
[进行实验]
可根据二氧化碳和超氧化钾反应的生成物碳酸钾的性质进行实验设计．
[交流与讨论]
（1）注意题中给予的信息“人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧气”．
（2）是本题的实验目的最后概述，根据以上实验探究的现象和结论进行总结．
【解析】
活动Ⅰ
（1）发生的反应是碳酸钙和稀盐酸的反应，生成了氯化钙、二氧化碳气体和水．
（2）氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式书写属于碱和酸反应产物是盐和水；
活动Ⅱ
[作出猜想]
运用质量守恒定律进行物质的推断，由于反应物中无H元素，故生成物中也一定无酸或碱，从而排出①②；
[进行实验]
因为二氧化碳和超氧化钾反应生成了碳酸钾，所以可以进行碳酸盐的鉴定，可以根据碳酸钾与盐酸反应放出CO2与澄清石灰水反应变浑浊来检验，也可用生成物碳酸钾与可溶性钙的溶液生成沉淀来确定；
[交流与讨论]
（1）注意题中给予的信息“人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧气”，只要鉴定有无氧气即可．
（2）是本题的实验目的最后概述，根据以上实验探究可知二氧化碳和超氧化钾可以反应生成氧气．
故答案为：
活动Ⅰ
（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
活动Ⅱ
[作出猜想]
实验步骤 实验现象 实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体
取样加入稀盐酸，将放出的气体
通入盛有澄清石灰水的烧杯中

 有大量气体产生

 澄清石灰水变浑浊 猜想③是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式为：

4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

或
实验步骤 实验现象 实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体加入蒸馏水中，制成饱和溶液，再加入饱和石灰水  
无色溶液中出现白色浑浊 猜想是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式为：
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

[交流与讨论]
（1）取戴鉴定的生氧剂少量于试管中，滴加少量的水，观察是否有气泡产生，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃，即可判断生氧剂是否需要更换
（2）超氧化钾能吸收呼出气体中的二氧化碳，转化为能供给呼吸的氧气．