Question

15．小明參觀某養(yǎng)魚池時，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．小明剛學完氧氣的實驗室制法，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℃時分解成氧氣，能與水反應生成氫氧化鈣[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℃時分解成氧氣．
猜想Ⅰ：加熱可制取氧氣

實驗裝置	實驗主要步驟
	①檢驗裝置氣密性．操作如下：先將導管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到導管口有氣泡冒出，松開手后，觀察到導管內(nèi)有一段上升液柱． ②加藥品于試管中，加熱，導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是氧氣． ④停止制�。�結(jié)束時，應先將導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．

實驗結(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：與水反應可制取氧氣

實驗裝置	實驗主要步驟
	①檢驗裝置氣密性． 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小氣泡緩慢放出，在導管口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小氣泡緩慢放出． ③實驗過程中，發(fā)現(xiàn)燒杯中有氣泡出現(xiàn)，該現(xiàn)象說明反應是放熱（放熱或吸熱）反應．

實驗結(jié)論：不能（能或不能）用與水反應制取氧氣．
【分析與反思】
①嘗試寫出過氧化鈣（CaO₂）和水反應的表達式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
②雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實驗現(xiàn)象，小明認為農(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)教材氧氣的實驗室制法，通過猜想并進行事實驗證．
猜想Ⅰ：根據(jù)檢查裝置氣密性的方法是：將導管插入水中，手握住試管，如果導管口有氣泡冒出，松開手后，導管內(nèi)有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣，進行分析解答本題；
用加熱制取氧氣實驗完畢后，要先把導管移出水面，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，導致試管內(nèi)壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂，進行分析解答；
檢驗氧氣的方法是：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶中，如果木條復燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣，進行分析解答本題；
猜想Ⅱ：①根據(jù)實驗現(xiàn)象，過氧化鈣在水中反應的速度慢，持續(xù)的時間長，進行分析解答；
②根據(jù)過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時分解成氧氣，由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會使反應加快進行分析解答

解答 解：（1）過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時分解成氧氣，故填：在300℃時分解成氧氣；
猜想Ⅰ：①根據(jù)檢查裝置氣密性的方法是：將導管插入水中，手握住試管，如果導管口有氣泡冒出，松開手后，導管內(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：導管口有氣泡冒出；導管內(nèi)有一段上升液柱；
③檢驗氧氣的方法是：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)用加熱制取氧氣實驗完畢后，要先把導管移出水面，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，導致試管內(nèi)壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂，故答案為：將導氣管移出水面；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：由實驗裝置可知，導管口冒出氣泡是因為吸濾瓶內(nèi)氣體體積膨脹，則推測出該反應中放出了熱量；故填：放熱；
因此該反應速率太慢，所以不能用與水反應制取氧氣；故填：不能；
【分析與反思】
①過氧化鈣與水反應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，該反應緩慢，不適合在實驗室制氧氣，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．

點評 此類題能訓練學生的思維，具有知識的遷移作用，學生在利用所學知識進行猜想驗證的過程就是學習過程．