Question

37、某�；瘜W(xué)興趣小組在了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)時，了解到養(yǎng)魚的農(nóng)民有時會向魚塘中撒一種微黃色的固體，魚塘中頓時產(chǎn)生大量氣泡，經(jīng)咨詢得知，這種固體的主要成分是過氧化鈣
（CaO₂）．回校后該小組進(jìn)行了下列探究活動．
（1）微黃色固體撒入水中產(chǎn)生何種氣體．小組同學(xué)用如右圖所示裝置進(jìn)行實驗，打開分液漏斗的活塞，逐滴加入水，觀察到試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條靠導(dǎo)管P管口，木條復(fù)燃，說明生成的氣體是

氧氣

，由此可知，養(yǎng)魚的農(nóng)民向魚塘中撒過氧化鈣的目的是

給魚供氧

．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，小組中甲同學(xué)認(rèn)為過氧化鈣與水反應(yīng)還應(yīng)產(chǎn)生某種含鈣元素的化合物，他開始認(rèn)為是氧化鈣，但后來又否定了自己的想法，而重新假設(shè)生成的含鈣化合物為氫氧化鈣．他否定原假設(shè)的理由是

在水中因氧化鈣會與水化合生成Ca（OH）₂

．
請設(shè)計一個方案來驗證甲同學(xué)的假設(shè)，填入下表空格中：

（3）該化學(xué)興趣小組通過（1）、（2）實驗證實了CaO₂與水反應(yīng)的兩種產(chǎn)物，請寫出過氧化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．已知鈣元素在化合物中無可變化合價，則過氧化鈣中氧元素的化合價為

-1

．
（4）甲同學(xué)在利用（1）中裝置做實驗時，發(fā)現(xiàn)燒杯a中有氣泡產(chǎn)生，由此可得的結(jié)論是

CaO₂與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及帶火星的木條靠導(dǎo)管P管口，木條復(fù)燃來判斷生成的氣體，根據(jù)魚的生存需要氧氣來分析相魚塘中加入過氧化鈣的目的；
（2）根據(jù)氧化鈣的性質(zhì)來分析過氧化鈣與水反應(yīng)的產(chǎn)物，并利用氫氧化鈣的性質(zhì)來說明氫氧化鈣的生成；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，利用鈣元素在化合物中無可變化合價來計算過氧化鈣中氧元素的化合價；
（4）因（1）中裝置內(nèi)有空氣，利用燒杯a中有氣泡產(chǎn)生來說明反應(yīng)是否放熱．

解答：解：（1）因氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，則可知生成的氣體是氧氣，因此養(yǎng)魚的農(nóng)民有時向魚塘中撒過氧化鈣是為了得到較多的氧氣來供魚類呼吸，故答案為：氧氣；給魚供氧；
（2）因氧化鈣能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則在水中不會生成氫氧化鈣，則可能生成氫氧化鈣，又氫氧化鈣溶液能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣而使溶液變渾濁，或利用氫氧化鈣溶液使酚酞變紅來說明氫氧化鈣的生成，故答案為：在水中因氧化鈣會與水化合生成Ca（OH）₂；

實驗步驟	可能觀察到的現(xiàn)象	結(jié)論
取反應(yīng)后溶液通入二氧化碳（或滴入酚酞試液）	產(chǎn)生白色渾濁（或變紅）

（3）因過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和水，則反應(yīng)方程式為2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑，在過氧化鈣中鈣元素的化合價為+2價，則由化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為0，可設(shè)O元素的化合價為x，則（+2）+x×2=0，解得x=-1，即在過氧化鈣中O元素的化合價為-1價，故答案為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；-1；
（4）因由燒杯a中有氣泡產(chǎn)生，則可知裝置（1）中的空氣受熱膨脹導(dǎo)致的，所以可判斷反應(yīng)放熱，故答案為：CaO₂與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)．

點評：本題借助生活中的化學(xué)知識來探究物質(zhì)的性質(zhì)，學(xué)生應(yīng)注意利用所學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)來分析過氧化鈣與水反應(yīng)的產(chǎn)物，另外本題在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握的同時注重了化學(xué)與生活的聯(lián)系．