Question

通过学习，小明学会看多种实验室制取氧气的方法．结合下列装置图，按要求回答问题．

（1）实验室制取氧气常用方法有三种：一加热氯酸钾、二是分解过氧化氢溶液、三是    （用化学方程式表示）、
（2）小明参观某养鱼池时，好奇的发现农民向养鱼池中撒一种叫做过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量．小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想到：
【提出问题】实验室能否用过氧化钙制取氧气？
【查阅资料】过氧化钙[CaO₂]是一种淡黄色固体，无臭无味，易受潮，常温下化学性质稳定，在300℃时分解生成氧气，可用做鱼池增氧剂、杀菌剂等．
【猜想与论证】
猜想Ⅰ：实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气．他的依据是    ．

实验装置	实验主要
	①检查装置气密性：先将导管口伸入水面下，用受紧握试管，观察到    ，松开后，有少量水进入导管． ②将适量过氧化钙加入试管中，加入，导管口有大量气泡冒出． ③收集一瓶气体并检验气体． ④停止加热，熄灭酒精灯前，应    ．

实验结论：    ．
猜想Ⅱ：实验室中可以用过氧化钙与水反应制取氧气．

实验装置	实验主要过程
该实验的发生装置应选择     ，收集装置可选择    或    ．（填序号）	①检验装置气密性． ②将水加入过氧化钙中，有少量细小气泡缓慢放出，该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，震荡发生装置仍有少量细小气泡缓慢放出．

实验结论：    ．
【分析与反思】虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是    ．
【知识扩展】小明希望能找到加快过氧化钙与水反应的方法，请你帮他提成一条方便实验验证的建议：    ．

Answer 1

【答案】分析：本题根据实验室氧气的制法，通过阅读所给资料猜想并进行实验验证：
（1）实验室制取氧气还可用加热高锰酸钾的方法，据反应原理书写方程式；
（2）【猜想与论证】
猜想Ⅰ：根据资料可知过氧化钙（CaO₂）室温下稳定，在300℃时分解成氧气，提出相应的猜想加热过氧化钙制氧气；
并据检查装置气密性的方法和加热固体制取氧气的方法分析解答；
实验结论：依据实验可知实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气；
猜想Ⅱ：根据农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出过氧化钙与水反应可制取氧气，该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生装置B，并据氧气的密度和溶解性选择收集装置；
实验结论：根据实验现象：该反应很缓慢，可知：不适合在实验室制氧气；
【分析与反思】根据实验，农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是：过氧化钙在水中能持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂；
【知识扩展】根据温度升高，化学反应速度加快，可加热过氧化钙和水的混合物加快二者反应．
解答：解：（1）实验室制取氧气还可用加热高锰酸钾的方法，方程式是2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）【猜想与论证】
猜想Ⅰ：根据资料可知过氧化钙（CaO₂）室温下稳定，在300℃时分解成氧气，所以提出相应的猜想：可加热过氧化钙制氧气；
检查装置气密性的方法是先将导管口伸入水面下，用受紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，松开后，有少量水进入导管，说明装置不漏气；停止加热，熄灭酒精灯前，应先移导管，防止水倒吸引起热的试管炸裂；
实验结论：依据实验可知实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气；
猜想Ⅱ：根据农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出过氧化钙与水反应可制取氧气，该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生装置B，氧气的密度比空气大且不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法收集；
实验结论：根据实验现象：该反应很缓慢，可知：不适合在实验室制氧气；
【分析与反思】根据实验，农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是：过氧化钙在水中能持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂；
【知识扩展】根据温度升高，化学反应速度加快，所以可加热过氧化钙和水的混合物；
故答案为：
（1）2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）【猜想与论证】
猜想Ⅰ：过氧化钙在300℃时分解生成氧气；导管口有气泡冒出；先将导管从水槽中移出来；
实验结论：实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气；
猜想Ⅱ：B；C；E；
实验结论：实验室中不能用过氧化钙与水反应制取氧气；
【分析与反思】过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂；
【知识扩展】加热过氧化钙和水的混合物（或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂）．
点评：本题考查结合实际，切入点新颖，能训练学生的思维，具有知识迁移作用，学生在利用所学知识进行猜想验证的过程就是学习的过程．