Question

12．小明參觀某養(yǎng)魚池時(shí)，好奇的發(fā)現(xiàn)農(nóng)民向養(yǎng)魚池中撒一種淡黃色固體--過氧化鈣，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制取氧氣．
【提出問題】過氧化鈣可否用于制取氧氣？
【查閱資料】部分內(nèi)容如下：過氧化鈉與水反應(yīng)的原理：
Na₂O₂+H₂O→NaOH+O₂，且CaO₂與Na₂O₂的化學(xué)性質(zhì)非常相似．請(qǐng)寫出CaO₂與H₂O反應(yīng)的化學(xué)方程式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解生成氧氣，主要用途可做增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與驗(yàn)證】
（1）小明依據(jù)資料顯示：加熱過氧化鈣可制取氧氣．
實(shí)驗(yàn)主要過程：
①檢查裝置氣密性．操作如下：先將導(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，松開手后，導(dǎo)管口有液面上升．
②加入過氧化鈣，加熱，當(dāng)導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，開始收集氧氣．
③收集滿一瓶氣體，并將集氣瓶正放在桌上．
④停止加熱．熄滅酒精燈前，應(yīng)將導(dǎo)管移出水面．
⑤檢驗(yàn)氣體．方法是將一根帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣．
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)主要過程：
①檢查裝置氣密性．
②加入過氧化鈣和水后，有少量細(xì)小氣泡緩慢放出．
③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．
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：
雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小明推導(dǎo)出農(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．
（3）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：加熱過氧化鈣和水的混合物．這些建議是否可行，還需進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

Answer 1

分析 【查閱資料】首先根據(jù)反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進(jìn)行書寫即可．
（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)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，過氧化鈣在水中反應(yīng)的速度慢，持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)行分析解答；
（3）根據(jù)過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會(huì)使反應(yīng)加快進(jìn)行分析解答．

解答 解：【查閱資料】由題意進(jìn)行類別，CaO₂與H₂O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↑．
（1）①根據(jù)檢查裝置氣密性的方法是：將導(dǎo)管插入水中，手握住試管，如果導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手后，導(dǎo)管內(nèi)有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣；
故答案為：導(dǎo)管口有氣泡冒出；
②當(dāng)導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)，開始收集氧氣，以防收集的氧氣不純．
故答案為：導(dǎo)管口氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)；
⑤檢驗(yàn)氧氣集滿的方法是：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣，
故答案為：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣；
（2）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：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；
（3）若加快反應(yīng)，可加熱或用催化劑．
故答案為：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(píng) 此類題能訓(xùn)練學(xué)生的思維，具有知識(shí)的遷移作用，學(xué)生在利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行猜想驗(yàn)證的過程就是學(xué)習(xí)過程．