小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望...

题文

小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂（超氧化钾KO₂）接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望．在老师指导下，小强与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参与．
活动Ⅰ：用下图所示的由a、b、c、d组合成的成套装置和有关药品制取并收集氧气．



（1）用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，则a装置可采用下图中的______（填序号），有关反应的化学方程式为______．



（2）用c装置中的氢氧化钠溶液吸收未与超氧化钾反应的二氧化碳．请写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式______．
（3）用______法收集氧气，该收集方法是根据氧气______的性质而确定的．证明生成的气体是氧气，使用______进行检验．
活动Ⅱ：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么其它物质？
[老师提示]二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物．
[作出猜想]二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质？小强作出了以下三种猜想：
①是一种酸；②是一种碱；③是一种碳酸盐．
通过对反应物有关的元素组成的分析，小影同学认为猜想______、______（填序号）一定是错误的，理由是______．
[进行实验]同学们通过以下实验验证小强同学的另一个猜想． 实验步骤实验现象实验结论将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体____________猜想 （填序号）是正确的，二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是______（填名称 ）．[交流与讨论]（1）小影认为：二氧化碳与超氧化钾反应的化学方程式______．
（2）老师指出：人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧气．小影简述了鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要跟换的简便的化学方法：______．
（3）小强简述了化学氧自救器能达到氧自救的化学反应原理______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

活动Ⅰ
（1）实验室二氧化碳用石灰石与稀盐酸制取且不需要加热的反应，发生装置的选取，只能从②③选，②③的区别主要是漏斗的不同，②应把漏斗嘴深入液面以下，否则制的气体会从漏斗跑出；方程式的书写属于盐+酸═新盐+新酸的反应；
（2）氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式书写属于碱和酸反应产物是盐和水；
（3）根据氧气不易溶于水（或密度比空气大）性质所以可选用排水（或向上排空气）收集；氧气的收满的检验，根据氧气能加速燃烧的性质，可选用带火星的木条看其燃烧情况；
活动Ⅱ
[作出猜想]运用质量守恒定律进行物质的推断，由于反应物中无H元素，故生成物中也一定无酸或碱，从而排出①②；
[进行实验]碳酸盐的鉴定，可以根据生成物CO₂或生成物碳酸盐来确定；
[交流与讨论]
（1）既然二氧化碳与超氧化钾反应的产物K₂CO₃和O₂，方程式的书写就很简单了．
（2）注意题中给予的信息“人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾反应生成氧气”，只要鉴定有无氧气即可．
（3）是对本题的实验问题的再一次的回应、运用．
故答案为：
活动Ⅰ
（1）③；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
（3）排水（或向上排空气）；不易溶于水（或密度比空气大）；带火星的木条
活动Ⅱ
[作出猜想]①②
二氧化碳与超氧化钾都不含氢元素，根据质量守恒定律，不可能生成含有氢元素的酸与碱（答案合理即可）（2分）
[进行实验]实验步骤实验现象实验结论将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入稀盐酸把产生的气体通入足量的澄清石灰水中有大量气泡产生
澄清石灰水变浑浊猜想③是正确的
二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是碳酸钾或
实验步骤实验现象实验结论将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入蒸馏水，配成饱和溶液，再加入饱和氢氧化钙溶液无色溶液中出现白色浑浊猜想③是正确的
二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是碳酸钾[交流与讨论]
（1）4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂
（2）取待鉴定的生氧剂少量于试管中，滴加少量的水，观察是否有气泡产生，将带火星的木条伸入试管内，观察木条是否复燃，即可判断生氧剂是否需要更换
（3）超氧化钾能吸收呼出气体中的二氧化碳，转化为能供给呼吸的氧气．

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解析

实验步骤实验现象实验结论将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入稀盐酸把产生的气体通入足量的澄清石灰水中有大量气泡产生
澄清石灰水变浑浊猜想③是正确的
二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是碳酸钾

考点

据考高分专家说，试题“小强同学在化学氧自救器的说明书中看到“人.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。

氧气的制取和收集

氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。

实验室制取收集氧气：

过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H₂O₂

2H₂O+O₂↑2KMnO₄

K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑发生装置固液常温型


固体加热型


收集装置氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集


整体装置图



操作步骤①检查装置气密性
②再锥形瓶中装入二氧化锰
③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来）
④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
⑤收集氧气
①检查装置气密性
②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯，预热后加热试管
⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体
⑥收集完毕，先将导管移出水面
⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。
②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。
③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。
④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。