Question

某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验．
（1）钾与水反应
实验中钾常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，由此现象可以得出的结论是______（任写一个），该反应的离子方程式是______．
（2）钾与氯气反应
该实验中可选用如下方案制备氯气，其中最合理的是______（填序号）．

方案序号	所用试剂	净化剂	干燥剂
A	MnO2、稀盐酸	饱和食盐水	浓硫酸
B	Ca（ClO）2、浓盐酸	饱和食盐水	无水硫酸铜
C	氯酸钾、浓盐酸	饱和碳酸钠溶液	浓硫酸
D	KMnO4、浓盐酸	水	碱石灰

你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是______（填序号）．
A．长颈漏斗　　B．圆底烧瓶
C．酒精灯　　D．洗气瓶
（3）钾与氧气反应的实验
经查找资料知：钾与氧气反应可能生成K₂O、K₂O₂、KO₂．
①取一定量的钾在空气中点燃，使其充分反应；
②将生成物研成细粉备用；
③常温下，利用如图所示装置探究生成物成分及含量．
据此回答下列问题：
①使细粉末与水反应的操作是______．
②测量气体体积时应注意的事项是______．
③若钾与氧气燃烧的产物为K₂O₂、KO₂，取燃烧产物3.94g进行上述实验，测得气体的体积为868.0mL，则KO₂的质量分数约为______．
（已知：常温下，气体的摩尔体积为24.8L/mo1）

Answer 1

解：（1）钾和水发生反应常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，说明反应是放热反应，反应的离子方程式为：2K⁺+2H₂O=2K⁺+2OH^-+H₂↑；
故答案为：钾与水反应放热，2K⁺+2H₂O=2K⁺+2OH^-+H₂↑；
（2）A、MnO₂、稀盐酸不能反应生成氯气，故A错误；
B、Ca（ClO）₂具有强氧化性能氧化浓盐酸生成氯气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过无水硫酸铜吸收水蒸气，故B正确；
C、氯酸钾、浓盐酸反应生成氯气，通入饱和碳酸钠溶液吸收氯化氢反应生成二氧化碳，也吸收氯气反应，故C错误；
D、KMnO₄具有强氧化性氧化浓盐酸生成氯气，水除去氯化氢，同时吸收氯气，碱石灰会吸收氯气，故D错误；
故选B．
制备氯气后的净化装置需要用洗气瓶进行，加入液体用分液漏斗，反应容器可以是试管、烧瓶等，反应有的需要加热反应，有的常温反应，故选D．
（3）①使细粉末与水反应的操作，将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触发生反应；
故答案为：将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触；
②依据实验装置，测量气体体积时应注意的事项是，将气体冷却到室温，移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压相等，平视读数；
故答案为：将气体冷却到室温，移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压相等，平视读数；
③设样品中K₂O₂为 xmol，KO₂物质的量为ymol，依据化学方程式2K₂O₂+2H₂O=4NaOH+O↑；4KO₂+2H₂O=4KOH+3O₂↑；
得到110x+71y=3.94
=
解得：x=0.01，y=0.04，
所以KO₂的质量分数=×100%=72.08%
故答案为：72.08%
分析：（1）钾和水反应是放热反应，反应生成氢氧化钾和氢气；
（2）依据原料和反应条件的选择和制备氯气的反应原理分析判断；
（3）①粉末遇水接触分数反应；
②气体冷却，内外压强相同时内外液面相平，平视读数；
③依据化学方程式列式计算；
点评：本题考查碱金属性质的应用，氯气实验室制备方法，气体净化试剂选择，化学方程式计算，实验基本操作的掌握，题目难度中等．