Question

20．神舟六号载人飞船成功返航，标志着我国已跨入航天领域国际领先行列．某研究性学习小组查阅资料得知，宇宙飞船中可用超氧化钾（KO₂）作为氧气再生剂．超氧化钾是一种黄色固体，它能与二氧化碳和水发生化学反应生成氧气，为了验证超氧化钾与人呼出的二氧化碳发生反应生成氧气，该小组同学用下列实验装置进行实验：（已知：4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂）

（1）若每种装置只能使用一次，则合理的装置连接顺序是A→E→C→D→B．
（2）检验B中集气瓶内收集的气体是否为氧气，可以在取出集气瓶后，用 检验．为了除去O₂中可能混有的CO₂，B中可盛放过量氢氧化钠溶液，反应的化学方程式：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（3）已知CO₂不溶于饱和碳酸氢钠溶液，E装置的作用是除去CO₂中混有的HCl
（5）C中浓硫酸的作用是除去二氧化碳中的水分．

Answer 1

分析 实验题首先要明确实验目的和各装置的作用，根据题意，本实验的目的是验证制取出的二氧化碳与超氧化钾反应生成氧气并验证氧气；为了得到纯净的二氧化碳和氧气，要对反应生成的气体进行净化：根据气体的性质选择适当的净化剂．利用浓硫酸的吸水性除去CO₂中混有的水蒸气即可，利用碳酸氢钠溶液能够吸收氯化氢气体，利用氢氧化钠溶液或过量的氢氧化钙溶液除去二氧化碳．

解答 解：（1）要验证制取出的二氧化碳与超氧化钾反应生成氧气并验证氧气，要对反应生成的气体进行净化，为了得到纯净的二氧化碳，采取下列操作：因为盐酸具有挥发性，所以制得的气体中常混有氯化氢气体和部分水蒸气．首先利用碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应，所以不能吸收二氧化碳，但是能够吸收挥发出来氯化氢气体的性质，用碳酸氢钠溶液吸收氯化氢气体，然后利用浓硫酸的吸水性除去CO₂中混有的水蒸气得到纯净的二氧化碳；将二氧化碳通过超氧化钾让二者反应，为了除去制得的气体中可能混有二氧化碳，利用氢氧化钠溶液或过量的氢氧化钙溶液除去二氧化碳，然后取出集气瓶后，用带火星的木条检验制取的气体是否是氧气．
（2）验证氧气的方法是：把带火星的木条伸入集气瓶中，看木条是否复燃；除去O₂中可能混有的CO₂的方法是通过过量的氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，二氧化碳能和氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液反应，氧气不能；
（3）为了防止二氧化碳中的氯化氢气体对后面实验的干扰，故用饱和碳酸氢钠溶液把它除去；
（4）要判断超氧化钾是否完全反应，可以观察B中是否有气泡冒出，如有，说明未完全反应，反之，则已完全反应；
（5）浓硫酸有吸水性，可以除去二氧化碳中的水分从而排除水蒸气的干扰．
故答案为：
（1）A→E→C→D→B；
（2）带火星的木条；氢氧化钠；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）除去CO₂中混有的HCl
（4）除去二氧化碳中的水分．

点评 此题重在考查同学们对常用化学仪器的了解、识记情况，以及气体的除杂问题，比较综合地考查了同学们分析和解决问题的能力．