Question

氧氣的用途很廣泛，不同場合制取氧氣的方法有所不同．以下是兩個小組的探究內容：
I．第一小組：下面是他們進行的氯酸鉀制取氧氣和氧氣性質的有關實驗，請回答下列問題：
（1）用氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣時發生反應的化學方程式為    ，反應中二氧化錳的作用是    ，由于氧氣難溶于水，所以可用    法收集．
（2）如圖是他們探究木炭在純氧中燃燒的實驗操作流程．

請寫出操作流程③中發生反應的化學方程式    ，操作流程④中用燒杯傾倒的液體是    ，反應的化學方程式為    ，得出的探究結論是    ．
Ⅱ．第二小組的同學通過查閱資料得知：金屬過氧化物等可作宇宙-飛船或潛水艇中的氧氣再生劑，如過氧化鈉（Na₂O₂）在常溫下能與人呼出的二氧化碳反應生成氧氣，化學方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．為了利用該反應制取氧氣．該小組的同學設計了如圖所示的實驗．

（1）A裝置中發生反應的化學方程式為    ．
（2）利用A裝置制取二氧化碳氣體的優點是    ．
（3）表明二氧化碳已經被過氧化鈉完全吸收的現象是    ．
（4）用向上排空氣法收集氧氣，并用帶火星的木條放在集氣瓶口檢驗氧氣是否收集滿，這是利用了氧氣哪些性質？    ．
（5）常溫下水也能與過氧化鈉（Na₂O₂）反應，生成氧氣和氫氧化鈉，寫出該反應的化學方程式    ．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ、（1）根據氯酸鉀制取氧氣的反應原理書寫方程式，二氧化錳作反應的催化劑，難溶于水的氣體可用排水法收集；
（2）根據木炭燃燒的反應原理書寫方程式，檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，并依據反應原理書寫二者反應的方程式，并由現象推出結論；
Ⅱ、（1）根據石灰石與鹽酸反應原理書寫方程式；
（2）根據裝置特點分析其優越性；
（3）裝置C中石灰水若不變渾濁，說明二氧化碳已經被過氧化鈉完全吸收；
（4）根據氧氣的性質分析解答；
（5）根據反應物、生成物及方程式的書寫步驟進行書寫．
解答：解：I．（1）氯酸鉀在二氧化錳作催化劑、加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，氧氣難溶于水，可用排水法收集；
故答案為：2KClO₃2KCl+3O₂↑；催化作用；排水．
（2）木炭在氧氣中燃燒生成二氧化碳，要檢驗其生成物二氧化碳用澄清的石灰水，二氧化碳與石灰水的主要成分氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，石灰水變渾濁，說明生成二氧化碳；
故答案為：C+O₂CO₂；澄清的石灰水；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；木炭燃燒生成CO₂；
II．（1）石灰石與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）A裝置可使反應隨時發生和停止；
故答案為：可隨時控制反應的發生和停止；
（3）裝置C中石灰水若不變渾濁，說明二氧化碳已經被過氧化鈉完全吸收；
故答案為：C中石灰水不變渾濁；
（4）密度比空氣大的氣體可用向上排空氣法收集，氧氣能助燃，所以可用來檢驗氧氣或者驗滿；
故答案為：氧氣的密度比空氣大，氧氣能支持燃燒；
（5）常溫下水與過氧化鈉（Na₂O₂）反應，生成氧氣和氫氧化鈉；
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
點評：本題考查知識綜合全面，既考查了實驗室制取氧氣和二氧化碳的有關方程式的書寫，又考查了氧氣的性質和二氧化碳的性質等內容，能體現學生應用知識解決問題的能力，是一道好題．