Question

9．小明參觀某養(yǎng)魚池時(shí)，好奇的發(fā)現(xiàn)農(nóng)民向養(yǎng)魚池中撒一種叫做過氧化鈣的淡黃色固體，用來增加魚池中的含氧量．小明剛學(xué)完氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，于是他想可否用過氧化鈣來制取氧氣呢？
【提出問題】過氧化鈣可否用于制取氧氣？
【查閱資料】過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，可做增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與論證】（1）小明依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，提出猜想Ⅰ：加熱過氧化鈣可制取氧氣．

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過程
	①檢驗(yàn)裝置氣密性．操作如下：想將導(dǎo)管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開后，有液體進(jìn)入導(dǎo)管． ②加入過氧化鈣，加熱，導(dǎo)管口有大量氣泡冒出．加熱時(shí)應(yīng)先均勻預(yù)熱，然后集中在藥品處加熱 ③收集一瓶氣體．生成的氣體可用排水法收集，原因是氧氣不易溶于水， ④停止加熱．熄滅酒精燈前，應(yīng)將導(dǎo)管從水槽中取出． ⑤檢驗(yàn)氣體．方法是將帶火星的木條放在瓶口，若木條復(fù)燃，則是氧氣．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加熱過氧化鈣可制取氧氣．
（2）小明聯(lián)想到農(nóng)民用過氧化鈣增加魚池中的含氧量，提出猜想Ⅱ．
猜想Ⅱ：過氧化鈣與水反應(yīng)可制取氧氣．

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過程
	①檢驗(yàn)裝置氣密性． ②加入過氧化鈣和水后，有少量細(xì)小氣泡緩慢放出，在導(dǎo)管口幾乎看不到氣體．該裝置放置到第二天，集氣瓶中只收集到極少量氣體，震蕩試管后仍有少量細(xì)小氣泡緩慢放出，經(jīng)檢驗(yàn)該氣體為氧氣，該反應(yīng)同時(shí)還生成氫氧化鈣，寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式：2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不能用過氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣．
分析與反思：
①雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小明認(rèn)為農(nóng)民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑．
②小明希望對此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使該反應(yīng)加快，你能幫他提出建議嗎？
你的合理建議：加熱過氧化鈣和水的混合物（或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑）．以上建議是否可行，還需進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

Answer 1

分析 本題根據(jù)教材氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，通過猜想并進(jìn)行事實(shí)驗(yàn)證．
（1）根據(jù)資料可知過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，提出相應(yīng)的猜想加熱過氧化鈣制氧氣；
實(shí)驗(yàn)過程和加熱固體制取氧氣相同．
（2）根據(jù)農(nóng)民用過氧化鈣增加魚池中的含氧量，提出過氧化鈣與水反應(yīng)可制取氧氣，但該反應(yīng)很緩慢，不適合在實(shí)驗(yàn)室制氧氣．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，所以過氧化鈣加熱時(shí)分解成氧氣，
故答案為：元素的種類．
加熱固體制氧氣的步驟為①查、②裝、③定、④點(diǎn)、⑤收、⑥移、⑦熄，所以實(shí)驗(yàn)步驟：
故答案為：

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過程
	①檢驗(yàn)裝置氣密性．操作如下：想將導(dǎo)管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到 導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開后，有液體進(jìn)入導(dǎo)管． ②加入過氧化鈣，加熱，導(dǎo)管口有大量氣泡冒出．加熱時(shí)應(yīng)先 均勻預(yù)熱，然后集中在藥品處加熱 ③收集一瓶氣體．生成的氣體可用排水法收集，原因是 氧氣不易溶于水， ④停止加熱．熄滅酒精燈前，應(yīng) 將導(dǎo)管從水槽中取出． ⑤檢驗(yàn)氣體．方法是 將帶火星的木條放在瓶口，若木條復(fù)燃，則是氧氣．

因?yàn)檠鯕饽苤�燃，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以可將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明瓶內(nèi)是氧氣，故答案為：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，則是氧氣．
（2）過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；故填：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
由過氧化鈣與水反應(yīng)，該反應(yīng)緩慢，不適合在實(shí)驗(yàn)室制氧氣，但可做魚池增氧劑，若加快反應(yīng)，可加熱或用催化劑，故答案為：
①過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
②加熱過氧化鈣和水的混合物（或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑）．

點(diǎn)評 此類題能訓(xùn)練學(xué)生的思維，具有知識的遷移作用，學(xué)生在利用所學(xué)知識進(jìn)行猜想驗(yàn)證的過程就是學(xué)習(xí)過程．