Question

31、雁山同學(xué)參觀某養(yǎng)魚池時，好奇的發(fā)現(xiàn)農(nóng)民向養(yǎng)魚池中撒一種淡黃色固體過氧化鈣，用來增加魚池中的含氧量．雁山剛學(xué)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(nèi)容如下：過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時分解生成氧氣，主要用途可做增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與驗證】
（1）雁山依據(jù)

過氧化鈣（CaO₂）在300℃時分解生成氧氣

，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檢驗裝置氣密性． ②加入過氧化鈣，加熱． ⑨當出現(xiàn) 連續(xù)冒氣泡 現(xiàn)象時開始收集，收集滿一瓶氣體． ④停止加熱時，應(yīng)先 將導(dǎo)管從水中移出來 ，再 熄滅酒精燈 ． ⑤檢驗氣體．方法是 將帶火星的木條伸集氣瓶中若復(fù)燃說明集氣瓶中收集的是氧氣 ．

實驗結(jié)論：加熱過氧化鈣可制取氧氣．
（2）雁山聯(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．

實驗裝置	實驗主要過程
	①實驗前要檢查裝置的氣密性． ②加入過氧化鈣和水后，有少量細小氣泡緩慢放 出，在導(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小氣泡緩慢放出．

實驗結(jié)論：不能用過氧化鈣與水反應(yīng)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(xiàn)象凌云推導(dǎo)出農(nóng)民用過氧化鈣作增氧劑的主要原因是

過氧化鈣緩慢的和水反應(yīng)生成氧氣

．
②在過氧化鈣中，鈣元素顯+2價，則氧元素的化合價是

-1價

；過氧化鈣與水反應(yīng)除了生成氧氣以外，還生成一種常見的堿，相信你能幫雁山同學(xué)寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．
③雁山希望對此實驗進行改進，使該反應(yīng)加快，你能幫他提出建議嗎？
你的合理建議：

加熱

、

加入催化劑

（寫兩個即可）．這些建議是否可行，還需進一步通過實驗驗證．

Answer 1

分析：本題運用制取氣體的反應(yīng)原理和實驗室制取氧氣的原理、裝置和檢驗氧氣的方法解答．

解答：解：（1）過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時分解生成氧氣，主要用途可做增氧劑、殺菌劑等．這就是猜想的依據(jù)，根據(jù)學(xué)過的用高錳酸鉀在實驗室制取氧氣收集氣體等氣泡均勻冒出時收集，最后要先移導(dǎo)管后撤燈防止水倒吸炸裂試管，檢驗氧氣用帶火星的木條，故（1）答案：過氧化鈣（CaO₂）在300℃時分解生成氧氣 ③連續(xù)冒氣泡④將導(dǎo)管從水中移出來   熄滅酒精燈  ⑤將帶火星的木條伸集氣瓶中若復(fù)燃說明集氣瓶中收集的是氧氣
（2）過氧化鈣緩慢和水反應(yīng)生成氧氣雖慢但能生成，故①答案：過氧化鈣緩慢的和水反應(yīng)生成氧氣  
②根據(jù)化合物中化合價的代數(shù)和為零，鈣元素為+2價，故設(shè)過氧化鈣中氧元素化合價為x，則+2+x×2=0，x=-1，過氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣 故②答案：-1價   2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
③溫度和催化劑能改變物質(zhì)的反應(yīng)速度，故③答案：加熱  加入催化劑

點評：本題考察學(xué)生根據(jù)制備氧氣的反應(yīng)原理、裝置和收集方法進行分析解題的能力．