Question

【題目】小明參觀某養魚池時，好奇地發現農民向養魚池中撒一種叫過氧化鈣的淡黃色固體，用來增加魚池中的含氧量。小明剛學完氧氣的實驗室制法，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）部分內容如下：過氧化鈣（化學式）室溫下穩定，在300℃時分解生成氧氣，可做增氧劑、殺菌劑等。

（猜想與驗證）

（1）小明依據________，提出猜想Ⅰ。

猜想Ⅰ：加熱過氧化鈣可制取氧氣。

實驗裝置	實驗主要過程
	①檢查裝置氣密性。操作如下：先將導管一端伸入液面以下，用手緊握試管，觀察到________，松開手后，有液體進入導管。 ②加入過氧化鈣，加熱，導管口有大量氣泡冒出，加熱時應先_____。 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________。 ⑤檢驗氣體。方法是________。

實驗結論：加熱過氧化鈣可制取氧氣。

（3）小明聯想到農民用過氧化鈣增加魚池中的含氧量，提出猜想Ⅱ。

猜想Ⅱ：過氧化鈣與水反應可制取氧氣。

實驗裝置	實驗主要過程
	①檢查裝置氣密性。 ②加入過氧化鈣和水后，有少量細小氣泡緩慢放出，在導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小氣泡緩慢放出，經檢驗該氣體為氧氣，該反應同時還生成氫氧化鈣，寫出該反應的化學方程式________。

實驗結論：不能用過氧化鈣與水反應制取氧氣。

（分析與反思）①雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實驗現象，小明認為農民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是________。

②小明希望對此實驗進行改進，使該反應加快，你能幫他提出建議嗎？你的合理建議：__________。以上建議是否可行，還需進一步通過實驗驗證。

Answer 1

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

【解析】

根據題意有，提出問題：過氧化鈣可否用于制取氧氣？

猜想與驗證：

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

（2）根據圖中裝置進行實驗，排水集氣法收集氣體；實驗主要過程：

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

②加入過氧化鈣，加熱，導管口有大量氣泡冒出，加熱時應先預熱，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，應先將導管移出水面。

⑤檢驗氣體。方法是把帶火星的木條伸入集氣瓶里，木條復燃，證明是氧氣。

實驗結論：加熱過氧化鈣可制取氧氣。

（3）小明聯想到農民用過氧化鈣增加魚池中的含氧量，提出猜想Ⅱ：過氧化鈣與水反應可制取氧氣。

根據實驗步驟和實驗現象得出結論，過氧化鈣與水反應產生氧氣和氫氧化鈣，反應的化學方程式為，該反應進行的很慢。由此得出實驗結論：不能用過氧化鈣與水反應制取氧氣。

分析與反思：

①雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實驗現象可知農民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是過氧化鈣可以在水中持續、緩慢放出氧氣，有利于為池塘里的魚供氧。

②對實驗進行改進，使該反應加快，向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑或加熱過氧化鈣和水的混合物，以上建議是否可行，還需進一步通過實驗驗證。