Question

【題目】黃色超氧化鉀(KO2)可作為宇宙飛船艙的氧源。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究KO2的性質(zhì)，請回答相關(guān)問題：

Ⅰ. 探究KO2與水的反應(yīng)：取少量KO2固體于試管中，滴加少量水快速產(chǎn)生氣泡，將帶火星的木條靠近試管口木條復(fù)燃；滴加酚酞試液，溶液先變紅后褪色。向褪色后溶液中滴加FeCl3溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象為____________________________________。

Ⅱ. 探究KO2與SO2的反應(yīng)：

(1)正確的操作依次是_________________________。(操作可重復(fù)選擇)

①打開K1通入N2，并維持一段時(shí)間后關(guān)閉

②實(shí)驗(yàn)完成，拆卸裝置

③檢查裝置氣密性，然后裝入藥品

④打開分液漏斗活塞K2

(2)A裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

(3)用上述裝置驗(yàn)證“KO2與SO2反應(yīng)生成O2”還存在不足，你的改進(jìn)措施是________。

(4)改進(jìn)后再實(shí)驗(yàn)，待KO2完全反應(yīng)后，將裝置C中固體加水溶解，配成50.00mL溶液，等分為M、N兩份。

①向M溶液中加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液，充分反應(yīng)后，得沉淀4.66g。

②將N溶液移入錐形瓶中，用0.20mol L-1酸性KMnO4溶液滴定，當(dāng)出現(xiàn)___________現(xiàn)象時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)，此時(shí)消耗酸性KMnO4溶液20.00mL。

③依據(jù)上述現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，請寫出裝置C中總反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

Answer 1

【答案】有紅褐色沉淀和氣泡產(chǎn)生 ③①④①② 在B、C之間連接一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶 滴下最后一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液由無色變?yōu)槲⒓t色，且半分鐘(30s)內(nèi)不褪色 12KO2+6SO2=2K2SO3+4K2SO4+7O2

【解析】

黃色超氧化鉀(KO2)與水反應(yīng)生成KOH溶液和放出大量氧氣，實(shí)驗(yàn)探究KO2與SO2的反應(yīng)，先排除裝置內(nèi)空氣，再反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫和KO2反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究生成的產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，再根據(jù)得到硫酸鉀和亞硫酸鉀的物質(zhì)的量書寫方程式。

Ⅰ. 探究KO2與水的反應(yīng)：取少量KO2固體于試管中，滴加少量水快速產(chǎn)生氣泡，將帶火星的木條靠近試管口木條復(fù)燃；滴加酚酞試液，溶液先變紅后褪色。溶液中含有大量的KOH溶液和H2O2溶液，向褪色后溶液中滴加FeCl3溶液，因此產(chǎn)生的現(xiàn)象為有紅褐色沉淀和氣泡產(chǎn)生；故答案為：紅褐色沉淀和氣泡產(chǎn)生。

Ⅱ(1)先檢查裝置氣密性，然后裝入藥品，再打開K1通入N2，并維持一段時(shí)間，排除裝置內(nèi)空氣后關(guān)閉，再打開分液漏斗活塞K2，產(chǎn)生二氧化硫氣體，KO2與SO2反應(yīng)，再打開K1通入N2，并維持一段時(shí)間，將生成的SO2全部排除后關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)完成，拆卸裝置，因此正確的操作依次是③①④①②；故答案為：③①④①②。

(2)A裝置是濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；故答案為：。

(3)用上述裝置驗(yàn)證“KO2與SO2反應(yīng)生成O2”還存在不足，由于二氧化硫通入到飽和亞硫酸氫鈉溶液中帶出了水，水可能與KO2反應(yīng)生成O2，因此改進(jìn)措施是在B、C之間連接一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶；故答案為：在B、C之間連接一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶。

(4)②將N溶液移入錐形瓶中，用0.20 molL1酸性KMnO4溶液滴定，當(dāng)出現(xiàn)滴下最后一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液由無色變?yōu)槲⒓t色，且半分鐘(30s)內(nèi)不褪色的現(xiàn)象，達(dá)到滴定終點(diǎn)；故答案為：滴下最后一滴KMnO4溶液，錐形瓶中溶液由無色變?yōu)槲⒓t色，且半分鐘(30s)內(nèi)不褪色。

③向M溶液中加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液，充分反應(yīng)后，得BaSO4沉淀4.66g即物質(zhì)的量為0.02mol。N中亞硫酸和高錳酸鉀溶液反應(yīng)，根據(jù)5～2，n()=2.5×0.20 molL1×0.02L =0.01mol，生成的K2SO4和K2SO3物質(zhì)的量之比為2:1，請寫出裝置C中總反應(yīng)的化學(xué)方程式12KO2+6SO2=2K2SO3+4K2SO4+7O2；故答案為：12KO2+6SO2=2K2SO3+4K2SO4+7O2。