Question

15．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（CaO₂）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，于是他想可否用來制取氧氣呢？
【提出問題】可否用于制取氧氣？
【查閱資料】部分內(nèi)容如下：過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣[Ca（OH）₂]和氧氣，可做增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與論證】
（1）小明提出猜想Ⅰ：加熱可制取氧氣．這是依據(jù)資料中過氧化鈣（CaO₂）的性質(zhì)：在300℃時(shí)分解成氧氣．
猜想Ⅰ：加熱可制取氧氣

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要步驟
	①檢驗(yàn)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，觀察到導(dǎo)管內(nèi)有一段上升液柱． ②加藥品于試管中，加熱，導(dǎo)管口有大量氣泡冒出． ③收集滿一瓶氣體．用帶火星的木條檢驗(yàn)是氧氣． ④停止制取．結(jié)束時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈． ⑤清洗儀器．試管必須等冷卻后再清洗．

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

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要步驟
	①檢驗(yàn)裝置氣密性． ②打開分液漏斗活塞，控制滴加水速度，觀察到試管內(nèi)開始有大量氣泡產(chǎn)生，但很快減慢．在過氧化鈣表面只有少量細(xì)小氣泡緩慢放出，在導(dǎo)管口P處幾乎收集不到氣體．該裝置放置到第二天，集氣瓶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． ③實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)燒杯中有氣泡出現(xiàn)，該現(xiàn)象說明反應(yīng)是放熱（放熱或吸熱）反應(yīng)．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不能（能或不能）用與水反應(yīng)制取氧氣．
【分析與反思】
①嘗試寫出過氧化鈣（CaO₂）和水反應(yīng)的表達(dá)式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
②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)民用做增氧劑是可行的，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．

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．
猜想Ⅰ：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，進(jìn)行分析解答本題；
用加熱制取氧氣實(shí)驗(yàn)完畢后，要先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂，進(jìn)行分析解答；
檢驗(yàn)氧氣的方法是：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶中，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣，進(jìn)行分析解答本題；
猜想Ⅱ：①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，進(jìn)行分析解答；
②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：（1）過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，故填：在300℃時(shí)分解成氧氣；
猜想Ⅰ：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；故填：導(dǎo)管口有氣泡冒出；導(dǎo)管內(nèi)有一段上升液柱；
③檢驗(yàn)氧氣的方法是：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶中，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣；故填：帶火星的木條；
④根據(jù)用加熱制取氧氣實(shí)驗(yàn)完畢后，要先把導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內(nèi)溫度降低，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然減小，水槽中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入試管，使試管炸裂，故答案為：將導(dǎo)氣管移出水面；熄滅酒精燈；
⑤試管冷卻后再用水清洗，以防炸裂試管；故填：冷卻；
（2）猜想Ⅱ：由實(shí)驗(yàn)裝置可知，導(dǎo)管口冒出氣泡是因?yàn)槲鼮V瓶內(nèi)氣體體積膨脹，則推測出該反應(yīng)中放出了熱量；故填：放熱；
因此該反應(yīng)速率太慢，所以不能用與水反應(yīng)制取氧氣；故填：不能；
【分析與反思】
①過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣，故填：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
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，故填：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．

點(diǎn)評 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．