Question

【題目】小明參觀某養(yǎng)魚(yú)池時(shí)，好奇地發(fā)現(xiàn)農(nóng)民向養(yǎng)魚(yú)池中撒一種叫過(guò)氧化鈣的淡黃色固體，用來(lái)增加魚(yú)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(guò)氧化鈣制取氧氣。

（提出問(wèn)題）過(guò)氧化鈣可否用于制取氧氣？

（查閱資料）部分內(nèi)容如下：過(guò)氧化鈣（化學(xué)式）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解生成氧氣，可做增氧劑、殺菌劑等。

（猜想與驗(yàn)證）

（1）小明依據(jù)________，提出猜想Ⅰ。

猜想Ⅰ：加熱過(guò)氧化鈣可制取氧氣。

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程
	①檢查裝置氣密性。操作如下：先將導(dǎo)管一端伸入液面以下，用手緊握試管，觀察到________，松開(kāi)手后，有液體進(jìn)入導(dǎo)管。 ②加入過(guò)氧化鈣，加熱，導(dǎo)管口有大量氣泡冒出，加熱時(shí)應(yīng)先_____。 ③收集滿一瓶氣體。生成的氣體可用排水法收集，原因是________。 ④停止加熱。熄滅酒精燈前，應(yīng)________。 ⑤檢驗(yàn)氣體。方法是________。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加熱過(guò)氧化鈣可制取氧氣。

（3）小明聯(lián)想到農(nóng)民用過(guò)氧化鈣增加魚(yú)池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。

猜想Ⅱ：過(guò)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(guò)程
	①檢查裝置氣密性。 ②加入過(guò)氧化鈣和水后，有少量細(xì)小氣泡緩慢放出，在導(dǎo)管口幾乎收集不到氣體。該裝置放置到第二天，集氣瓶中只收集到極少量氣體，振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(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不能用過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣。

（分析與反思）①雖然沒(méi)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(guò)氧化鈣做增氧劑的主要原因是________。

②小明希望對(duì)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：__________。以上建議是否可行，還需進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

Answer 1

【答案】過(guò)氧化鈣在300℃時(shí)分解生成氧氣 導(dǎo)管口有氣泡冒出 均勻受熱 氧氣不易溶于水 先將導(dǎo)管移出水面 把帶火星的木條伸入集氣瓶里，木條復(fù)燃，證明是氧氣 過(guò)氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣，有利于為池塘的魚(yú)類(lèi)供氧 向過(guò)氧化鈣和水的混合物中加入催化劑或加熱過(guò)氧化鈣和水的混合物

【解析】

根據(jù)題意有，提出問(wèn)題：過(guò)氧化鈣可否用于制取氧氣？

猜想與驗(yàn)證：

（1）由題干中的資料可知過(guò)氧化鈣在300℃時(shí)分解生成氧氣，小明依據(jù)過(guò)氧化鈣在300℃時(shí)分解生成氧氣，提出猜想Ⅰ：加熱過(guò)氧化鈣可制取氧氣。

（2）根據(jù)圖中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，排水集氣法收集氣體；實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程：

①檢查裝置氣密性。操作如下：先將導(dǎo)管一端伸入液面以下，用手緊握試管，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)手后，有液體進(jìn)入導(dǎo)管。

②加入過(guò)氧化鈣，加熱，導(dǎo)管口有大量氣泡冒出，加熱時(shí)應(yīng)先預(yù)熱，使藥品均勻受熱。

③收集滿一瓶氣體。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)先將導(dǎo)管移出水面。

⑤檢驗(yàn)氣體。方法是把帶火星的木條伸入集氣瓶里，木條復(fù)燃，證明是氧氣。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加熱過(guò)氧化鈣可制取氧氣。

（3）小明聯(lián)想到農(nóng)民用過(guò)氧化鈣增加魚(yú)池中的含氧量，提出猜想Ⅱ：過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)可制取氧氣。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)進(jìn)行的很慢。由此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不能用過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣。

分析與反思：

①雖然沒(méi)有快速收集到大量氧氣，但由此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知農(nóng)民用過(guò)氧化鈣做增氧劑的主要原因是過(guò)氧化鈣可以在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣，有利于為池塘里的魚(yú)供氧。

②對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使該反應(yīng)加快，向過(guò)氧化鈣和水的混合物中加入催化劑或加熱過(guò)氧化鈣和水的混合物，以上建議是否可行，還需進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。