Question

載人航天工程有許多問題需要解決，艙內氣體凈化就是其中之一．某化學興趣小組準備探究二氧化碳轉化成氧氣的方法．
【查閱資料】超氧化鉀固體（化學式KO₂）可作氧氣源，用于呼吸面罩，供水下、礦井、高山、高空作業時使用．利用它能與二氧化碳反應放出氧氣的原理，可作為密閉系統（如潛艇、宇宙太空艙等）的氧氣再生劑．
【提出問題】超氧化鉀與二氧化碳反應除了生成氧氣以外，還生成什么？
【猜想與假設】（1）根據化學反應前后元素種類不變，超氧化鉀與二氧化碳反應的產物是氧氣和化合物X，X中一定含

碳和鉀

元素． 
【實驗驗證】
（2）興趣小組同學設法排盡A中的原有空氣后依次連接裝置A、B、C進行實驗（儀器b為U型管，超氧化鉀）．裝置A的作用是

產生二氧化碳

；按裝置A，B，C依次連接，在C裝置的后面連接一個量筒，收集氧氣所排出的水，可以粗略測量氧氣體積，但小敏經過多次實驗發現，利用該裝置測得生成氧氣體積偏大的最主要原因是

包含了長頸漏斗所添加的液體的體積

．
（3）小米同學在B裝置和C裝置之間連接一個與裝置C相同洗氣瓶，瓶中放半瓶澄清石灰水，反應剛開始瓶中出現很多氣泡但石灰水幾乎沒有渾濁，但是過了一段時間后，石灰水出現較大量的渾濁，這現象說明什么

開始逸出的是氧氣，待U型管中超氧化鉀反應完后，有未反應的二氧化碳逸出

．

Answer 1

分析：（1）根據質量守恒定律可以知道，反應前后元素的種類不變，可以據此解答；
（2）用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，藥品狀態為液體和固體，所以裝置A的作用為產生二氧化碳進行實驗，由于在從長頸漏斗中加入液體時，液體也要排出一部分氣體，所以會使測量結果偏大，可以據此解答；
（3）開始沒有產生沉淀，說明沒有二氧化碳，而待反應完全后，不能產生氧氣，而使二氧化碳和澄清石灰水發生了反應，可以據此解答．

解答：解：（1）根據化學反應前后元素種類不變，超氧化鉀與二氧化碳反應的產物是氧氣和化合物X，在反應物中存在碳元素、氧元素和鉀元素，而生成物在氧氣中含有氧元素，所以在X中一定含有鉀元素和碳元素；
（2）用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，藥品狀態為液體和固體，所以裝置A的作用為產生二氧化碳進行實驗，由于在從長頸漏斗中加入液體時，液體也要排出一部分氣體，所以會使測量結果偏大；
（3）開始沒有產生沉淀，說明沒有二氧化碳，說明二氧化碳和超氧化鉀反應生成了氧氣，而待反應完全后，不能產生氧氣，二氧化碳和澄清石灰水發生了反應而使溶液變渾濁．
故答案為：（1）碳和鉀；
（2）產生二氧化碳；包含了長頸漏斗所添加的液體的體積；
（3）開始逸出的是氧氣，待U型管中超氧化鉀反應完后，有未反應的二氧化碳逸出．

點評：對于探究型實驗探究，要熟悉實驗探究的環節和方法，精心設計實驗方案，將所學過探究物質的性質或變化規律的技巧遷移至此，進行細心地探究實驗和觀察現象，再通過分析實驗現象，推斷、總結出該物質的性質或變化規律等．