Question

超氧化钾（KO₂）是一种黄色固体，它能与二氧化碳反应生产氧气，在潜水艇中用它作制氧剂，供人们呼吸之用．
反应方程式：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
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，设计出如下实验装置：
（1）A是制取CO₂的装置，应从下列图1、图2、图3中选择

图2

．

B装置的作用是吸收A装置产生的盐酸酸雾，C装置内可能出现的现象是：

白色固体变蓝

；
（2）若E中的石灰水出现少量的白色沉淀，这是因为：

D中有少量CO₂未参加反应并随气体进入E中生成CaCO₃

；
（3）表明D中超氧化钾样品接近反应完毕时的现象是：

E中浑浊明显增加

；
（4）在A中加入8克碳酸钙与足量盐酸完全反应后，如果生成的气体全部被超氧化钾吸收，D装置质量

减少

（填“增加”或“减少”）

0.32

克．但实验时称量D，发现反应后其质量该变量明显与理论值不符，可能原因是

ABCD

A、生成的CO₂部分残留在A、B、C装置里未被D装置吸收
B、D装置后面的水蒸气进入被超氧化钾吸收
C、超氧化钾不足量
D、挥发的盐酸与碳酸氢钠反应生成的CO₂也被D装置吸收．

Answer 1

分析：（1）利用大理石与盐酸制取二氧化碳属固液型制气装置； 无水硫酸铜与水反应变蓝；
（2）E水槽中是澄清石灰水出现浑浊即前面的装置中导出了二氧化碳；
（3）超氧化钾反应完毕会有大量的二氧化碳通入到石灰水中；
（4）根据8克碳酸钙与足量盐酸完全反应可求出二氧化碳的质量，然后根据方程式4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
，用差量法求出减少的质量，最后根据题意找出与与理论值不符的原因．

解答：解：（1）制取二氧化碳时用的大理石和稀盐酸，是固体和液体常温制气体，所以可选择图2来进行．
白色的无水硫酸铜与水反应生成蓝色晶体． 故答案为：图2；白色固体变蓝；
（2）E水槽中是澄清石灰水出现浑浊即前面的装置中导出了二氧化碳．故答案为：D中有少量CO₂未参加反应并随气体进入E中生成CaCO₃．
（3）超氧化钾反应完毕会有大量的二氧化碳通入到石灰水中．故答案为：E中浑浊明显增加．
（4）设8克碳酸钙与足量盐酸完全反应生成的二氧化碳的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
8g                   x

100

44

=

8g

x

x=3.52g
由4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂知，过氧化钾吸收两份的二氧化碳而生成三份的氧气，所以质量减少32×3-44×2=8，所以设过氧化钾吸收3.52g二氧化碳，质量减少为y，
4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂        减少的质量
     88          96               8
     3.52g                        y

88

8

=

3.52g

y

y=0.32g
在实验时称量D，发现反应后其质量该变量明显与理论值不符，是因为二氧化碳量的多少造成的，所以影响生成的二氧化碳气体的量的都会影响，故选AC，右侧的水蒸气可以超氧化钾接触，所以B正确．因为挥发的盐酸与碳酸氢钠反应生成的CO₂也被D装置吸收，所以D也正确．故答案为：减少； 0.32；ABCD；

点评：误差分析既要考虑装置本身的问题，又要考虑实验原理的问题，有时实验设计原理本身就是有缺陷的．