Question

超氧化鉀（KO₂）是一種黃色固體，它能與二氧化碳反應生產氧氣，在潛水艇中用它作制氧劑，供人們呼吸之用．
反應方程式：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
某學生為了驗證這一實驗，以大理石、足量的鹽酸和超氧化鉀為原料制取O₂，設計出如下實驗裝置：
（1）A是制取CO₂的裝置，應從下列圖1、圖2、圖3中選擇______．

B裝置的作用是吸收A裝置產生的鹽酸酸霧，C裝置內可能出現的現象是：______；
（2）若E中的石灰水出現少量的白色沉淀，這是因為：______；
（3）表明D中超氧化鉀樣品接近反應完畢時的現象是：______；
（4）在A中加入8克碳酸鈣與足量鹽酸完全反應后，如果生成的氣體全部被超氧化鉀吸收，D裝置質量______（填“增加”或“減少”）______克．但實驗時稱量D，發現反應后其質量該變量明顯與理論值不符，可能原因是______
A、生成的CO₂部分殘留在A、B、C裝置里未被D裝置吸收
B、D裝置后面的水蒸氣進入被超氧化鉀吸收
C、超氧化鉀不足量
D、揮發的鹽酸與碳酸氫鈉反應生成的CO₂也被D裝置吸收．

Answer 1

解：（1）制取二氧化碳時用的大理石和稀鹽酸，是固體和液體常溫制氣體，所以可選擇圖2來進行．
白色的無水硫酸銅與水反應生成藍色晶體． 故答案為：圖2；白色固體變藍；
（2）E水槽中是澄清石灰水出現渾濁即前面的裝置中導出了二氧化碳．故答案為：D中有少量CO₂未參加反應并隨氣體進入E中生成CaCO₃．
（3）超氧化鉀反應完畢會有大量的二氧化碳通入到石灰水中．故答案為：E中渾濁明顯增加．
（4）設8克碳酸鈣與足量鹽酸完全反應生成的二氧化碳的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
8g x

x=3.52g
由4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂知，過氧化鉀吸收兩份的二氧化碳而生成三份的氧氣，所以質量減少32×3-44×2=8，所以設過氧化鉀吸收3.52g二氧化碳，質量減少為y，
4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂ 減少的質量
88 96 8
3.52g y

y=0.32g
在實驗時稱量D，發現反應后其質量該變量明顯與理論值不符，是因為二氧化碳量的多少造成的，所以影響生成的二氧化碳氣體的量的都會影響，故選AC，右側的水蒸氣可以超氧化鉀接觸，所以B正確．因為揮發的鹽酸與碳酸氫鈉反應生成的CO₂也被D裝置吸收，所以D也正確．故答案為：減少； 0.32；ABCD；
分析：（1）利用大理石與鹽酸制取二氧化碳屬固液型制氣裝置； 無水硫酸銅與水反應變藍；
（2）E水槽中是澄清石灰水出現渾濁即前面的裝置中導出了二氧化碳；
（3）超氧化鉀反應完畢會有大量的二氧化碳通入到石灰水中；
（4）根據8克碳酸鈣與足量鹽酸完全反應可求出二氧化碳的質量，然后根據方程式4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
，用差量法求出減少的質量，最后根據題意找出與與理論值不符的原因．
點評：誤差分析既要考慮裝置本身的問題，又要考慮實驗原理的問題，有時實驗設計原理本身就是有缺陷的．