Question

15．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（CaO₂）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，于是他想可否用来制取氧气呢？
【提出问题】可否用于制取氧气？
【查阅资料】部分内容如下：过氧化钙（CaO₂）室温下稳定，在300℃时分解成氧气，能与水反应生成氢氧化钙[Ca（OH）₂]和氧气，可做增氧剂、杀菌剂等．
【猜想与论证】
（1）小明提出猜想Ⅰ：加热可制取氧气．这是依据资料中过氧化钙（CaO₂）的性质：在300℃时分解成氧气．
猜想Ⅰ：加热可制取氧气

实验装置	实验主要步骤
	①检验装置气密性．操作如下：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，松开手后，观察到导管内有一段上升液柱． ②加药品于试管中，加热，导管口有大量气泡冒出． ③收集满一瓶气体．用带火星的木条检验是氧气． ④停止制取．结束时，应先将导管移出水面再熄灭酒精灯． ⑤清洗仪器．试管必须等冷却后再清洗．

实验结论：加热可制取氧气．
（2）小明联想到农民用增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ．
猜想Ⅱ：与水反应可制取氧气

实验装置	实验主要步骤
	①检验装置气密性． ②打开分液漏斗活塞，控制滴加水速度，观察到试管内开始有大量气泡产生，但很快减慢．在过氧化钙表面只有少量细小气泡缓慢放出，在导管口P处几乎收集不到气体．该装置放置到第二天，集气瓶只收集到极少量气体，振荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出． ③实验过程中，发现烧杯中有气泡出现，该现象说明反应是放热（放热或吸热）反应．

实验结论：不能（能或不能）用与水反应制取氧气．
【分析与反思】
①尝试写出过氧化钙（CaO₂）和水反应的表达式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
②虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用做增氧剂是可行的，原因是：过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂．

Answer 1

分析 本题根据教材氧气的实验室制法，通过猜想并进行事实验证．
猜想Ⅰ：根据检查装置气密性的方法是：将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后，导管内有一段上升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气，进行分析解答本题；
用加热制取氧气实验完毕后，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂，进行分析解答；
检验氧气的方法是：将一根带火星的木条靠近集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气，进行分析解答本题；
猜想Ⅱ：①根据实验现象，过氧化钙在水中反应的速度慢，持续的时间长，进行分析解答；
②根据过氧化钙（CaO₂）室温下稳定，在300℃时分解成氧气，由此可知加热过氧化钙和水的混合物有可能会使反应加快进行分析解答

解答 解：（1）过氧化钙（CaO₂）室温下稳定，在300℃时分解成氧气，故填：在300℃时分解成氧气；
猜想Ⅰ：①根据检查装置气密性的方法是：将导管插入水中，手握住试管，如果导管口有气泡冒出，松开手后，导管内有一段上升液柱，说明该装置气密性良好，证明不漏气；故填：导管口有气泡冒出；导管内有一段上升液柱；
③检验氧气的方法是：将一根带火星的木条靠近集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气；故填：带火星的木条；
④根据用加热制取氧气实验完毕后，要先把导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止因熄灭酒精灯而引起试管内温度降低，导致试管内压强骤然减小，水槽中的水沿导管进入试管，使试管炸裂，故答案为：将导气管移出水面；熄灭酒精灯；
⑤试管冷却后再用水清洗，以防炸裂试管；故填：冷却；
（2）猜想Ⅱ：由实验装置可知，导管口冒出气泡是因为吸滤瓶内气体体积膨胀，则推测出该反应中放出了热量；故填：放热；
因此该反应速率太慢，所以不能用与水反应制取氧气；故填：不能；
【分析与反思】
①过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，故填：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
②由过氧化钙与水反应，该反应缓慢，不适合在实验室制氧气，但可做鱼池增氧剂，故填：过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂．

点评 此类题能训练学生的思维，具有知识的迁移作用，学生在利用所学知识进行猜想验证的过程就是学习过程．