Question

30、神舟六號載人飛船成功返航，標志著我國已跨入航天領域國際領先行列．某研究性學習小組查閱資料得知，宇宙飛船中可用超氧化鉀（KO₂）作為氧氣再生劑．超氧化鉀是一種黃色固體，它能與二氧化碳和水發生化學反應生成氧氣，為了驗證超氧化鉀與人呼出的二氧化碳發生反應生成氧氣，該小組同學用下列實驗裝置進行實驗：（已知：4KO₂+2CO₂═2K₂CO₃+3O₂）

（1）若每種裝置只能使用一次，則合理的裝置連接順序為

A→E→C→D→B

．
（2）檢驗B中集氣瓶內收集的氣體是否為氧氣，可以在取出集氣瓶后，用

帶火星的木條

檢驗．為了除去O₂中可能混有的CO₂，B中可盛放過量

氫氧化鈉

溶液．
（3）已知CO₂不溶于飽和碳酸氫鈉溶液，E裝置的作用是

除去CO₂中混有的HCl

．
（4）根據

B裝置集氣瓶中無氣泡冒出

現象可以判斷超氧化鉀已完全反應．
（5）C中濃硫酸的作用是

除去二氧化碳中的水分

．

Answer 1

分析：實驗題首先要明確實驗目的和各裝置的作用，根據題意，本實驗的目的是驗證制取出的二氧化碳與超氧化鉀反應生成氧氣并驗證氧氣；為了得到純凈的二氧化碳和氧氣，要對反應生成的氣體進行凈化：根據氣體的性質選擇適當的凈化劑．利用濃硫酸的吸水性除去CO₂中混有的水蒸氣即可，利用碳酸氫鈉溶液能夠吸收氯化氫氣體，利用氫氧化鈉溶液或過量的氫氧化鈣溶液除去二氧化碳

解答：解：（1）要驗證制取出的二氧化碳與超氧化鉀反應生成氧氣并驗證氧氣，要對反應生成的氣體進行凈化，為了得到純凈的二氧化碳，采取下列操作：因為鹽酸具有揮發性，所以制得的氣體中常混有氯化氫氣體和部分水蒸氣．首先利用碳酸氫鈉溶液不與二氧化碳反應，所以不能吸收二氧化碳，但是能夠吸收揮發出來氯化氫氣體的性質，用碳酸氫鈉溶液吸收氯化氫氣體，然后利用濃硫酸的吸水性除去CO₂中混有的水蒸氣得到純凈的二氧化碳；將二氧化碳通過超氧化鉀讓二者反應，為了除去制得的氣體中可能混有二氧化碳，利用氫氧化鈉溶液或過量的氫氧化鈣溶液除去二氧化碳，然后取出集氣瓶后，用帶火星的木條檢驗制取的氣體是否是氧氣．
   （2）驗證氧氣的方法是：把帶火星的木條伸入集氣瓶中，看木條是否復燃；除去O₂中可能混有的CO₂的方法是通過過量的氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣溶液，二氧化碳能和氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣溶液反應，氧氣不能；
   （3）為了防止二氧化碳中的氯化氫氣體對后面實驗的干擾，故用飽和碳酸氫鈉溶液把它除去；
   （4）要判斷超氧化鉀是否完全反應，可以觀察B中是否有氣泡冒出，如有，說明未完全反應，反之，則已完全反應；
   （5）濃硫酸有吸水性，可以除去二氧化碳中的水分從而排除水蒸氣的干擾．
故答案為：
（1）A→E→C→D→B；
（2）帶火星的木條；氫氧化鈉（或氫氧化鈣）；
（3）除去CO₂中混有的HCl
（4）B裝置集氣瓶中無氣泡冒出；
（5）除去二氧化碳中的水分．

點評：此題重在考查同學們對常用化學儀器的了解、識記情況，以及氣體的除雜問題，比較綜合地考查了同學們分析和解決問題的能力．