Question

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．
【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．
【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？
【猜想与假设】（1）根据化学反应前后元素种类不变，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

碳和钾

元素． 
【实验验证】
（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，超氧化钾）．装置A的作用是

产生二氧化碳

；按装置A，B，C依次连接，在C装置的后面连接一个量筒，收集氧气所排出的水，可以粗略测量氧气体积，但小敏经过多次实验发现，利用该装置测得生成氧气体积偏大的最主要原因是

包含了长颈漏斗所添加的液体的体积

．
（3）小米同学在B装置和C装置之间连接一个与装置C相同洗气瓶，瓶中放半瓶澄清石灰水，反应刚开始瓶中出现很多气泡但石灰水几乎没有浑浊，但是过了一段时间后，石灰水出现较大量的浑浊，这现象说明什么

开始逸出的是氧气，待U型管中超氧化钾反应完后，有未反应的二氧化碳逸出

．

Answer 1

分析：（1）根据质量守恒定律可以知道，反应前后元素的种类不变，可以据此解答；
（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，所以装置A的作用为产生二氧化碳进行实验，由于在从长颈漏斗中加入液体时，液体也要排出一部分气体，所以会使测量结果偏大，可以据此解答；
（3）开始没有产生沉淀，说明没有二氧化碳，而待反应完全后，不能产生氧气，而使二氧化碳和澄清石灰水发生了反应，可以据此解答．

解答：解：（1）根据化学反应前后元素种类不变，超氧化钾与二氧化碳反应的产物是氧气和化合物X，在反应物中存在碳元素、氧元素和钾元素，而生成物在氧气中含有氧元素，所以在X中一定含有钾元素和碳元素；
（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，所以装置A的作用为产生二氧化碳进行实验，由于在从长颈漏斗中加入液体时，液体也要排出一部分气体，所以会使测量结果偏大；
（3）开始没有产生沉淀，说明没有二氧化碳，说明二氧化碳和超氧化钾反应生成了氧气，而待反应完全后，不能产生氧气，二氧化碳和澄清石灰水发生了反应而使溶液变浑浊．
故答案为：（1）碳和钾；
（2）产生二氧化碳；包含了长颈漏斗所添加的液体的体积；
（3）开始逸出的是氧气，待U型管中超氧化钾反应完后，有未反应的二氧化碳逸出．

点评：对于探究型实验探究，要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究实验和观察现象，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等．