题目内容
某校研究性学习小组的同学进行了以下化学实验：将金属钙置于空气中燃烧，然后向所得固体产物中加入一定量蒸馏水，此过程中反应放出大量的热，并且放出有臭味的气体．
（1）甲同学提出：运用类比学习的想法，Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性．请写出Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式： ．
（2）乙同学提出：Ca的性质比Na活泼，在空气中燃烧还应有CaO2生成，请写出燃烧后固体产物与水反应放出气体的化学方程式： ．
丙同学提出用实验的方法探究放出臭味气体的成分：（查阅资料）
1：CaO2遇水反应生成H2O2，H2O2可能会分解产生一定量的O3
2：碘量法是最常用的臭氧测定方法：其原理为强氧化剂臭氧（O3）与碘化钾（KI）水溶液反应生成游离碘（I2）．臭氧还原为氧气．反应式为：O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH（提出假设）
假设1：该臭味气体只有NH3；
假设2：该臭味气体只有
假设3：该臭味气体含有
（设计方案进行实验探究）
（3）基于假设1，该小同学组设计如下实验方案，并进行试验．请在答题卡上按下表格式完成相关的实验操作步骤、逾期现象及结论（仪器自选）．
（限选试验试剂）：红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉-KI溶液、蒸馏水设计实验方案证明你的假设，并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论．
（1）甲同学提出：运用类比学习的想法，Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性．请写出Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式：
（2）乙同学提出：Ca的性质比Na活泼，在空气中燃烧还应有CaO2生成，请写出燃烧后固体产物与水反应放出气体的化学方程式：
丙同学提出用实验的方法探究放出臭味气体的成分：（查阅资料）
1：CaO2遇水反应生成H2O2，H2O2可能会分解产生一定量的O3
2：碘量法是最常用的臭氧测定方法：其原理为强氧化剂臭氧（O3）与碘化钾（KI）水溶液反应生成游离碘（I2）．臭氧还原为氧气．反应式为：O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH（提出假设）
假设1：该臭味气体只有NH3；
假设2：该臭味气体只有
假设3：该臭味气体含有
（设计方案进行实验探究）
（3）基于假设1，该小同学组设计如下实验方案，并进行试验．请在答题卡上按下表格式完成相关的实验操作步骤、逾期现象及结论（仪器自选）．
（限选试验试剂）：红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉-KI溶液、蒸馏水设计实验方案证明你的假设，并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论．
| 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 取少量反应后固体于试管中， | |
考点：同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：（1）Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性，根据Mg在空气中的燃烧分析；
（2）CaO2与水反应生成氧气和氢氧化钙，Ca2N3与水反应生成氨气和氢氧化钙；
【提出假设】只含有一种或两种都有；
（3）根据氨气溶于水显碱性和臭氧的强氧化性设计实验，来验证二者的存在．
（2）CaO2与水反应生成氧气和氢氧化钙，Ca2N3与水反应生成氨气和氢氧化钙；
【提出假设】只含有一种或两种都有；
（3）根据氨气溶于水显碱性和臭氧的强氧化性设计实验，来验证二者的存在．
解答：
解：（1）Ca与Mg是同一主族元素，化学性质具有一定的相似性，已知Mg与空气中的氧气、二氧化碳及氮气均反应，则Ca也可以，所以Ca在空气中燃烧发生反应的化学方程式为：Ca+O2
CaO2 3Ca+N2
Ca3N2 2Ca+CO2
2CaO+C；
故答案为：Ca+O2
CaO2 3Ca+N2
Ca3N2 2Ca+CO2
2CaO+C；
（2）CaO2与水反应生成氧气和氢氧化钙，其反应方程式为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑，Ca3N2与水反应生成氨气和氢氧化钙，其反应方程式为：Ca3N2+6H2O═3Ca（OH）2+3NH3↑；
故答案为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑ Ca3N2+6H2O═3Ca（OH）2+2NH3↑；
【提出假设】只含有一种或两种都有；即假设该臭味气体只有O3，假设该臭味气体含有NH3和O3，
故答案为：O3；NH3和O3；
（3）已知氨气溶于水显碱性，所以可用湿润的红色石蕊试纸来检验是否含有氨气，臭氧的强氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色，所以可以用淀粉-KI溶液检验是否含有臭氧，其实验操作为：
，
故答案为：
．
| ||
| ||
| ||
故答案为：Ca+O2
| ||
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（2）CaO2与水反应生成氧气和氢氧化钙，其反应方程式为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑，Ca3N2与水反应生成氨气和氢氧化钙，其反应方程式为：Ca3N2+6H2O═3Ca（OH）2+3NH3↑；
故答案为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑ Ca3N2+6H2O═3Ca（OH）2+2NH3↑；
【提出假设】只含有一种或两种都有；即假设该臭味气体只有O3，假设该臭味气体含有NH3和O3，
故答案为：O3；NH3和O3；
（3）已知氨气溶于水显碱性，所以可用湿润的红色石蕊试纸来检验是否含有氨气，臭氧的强氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色，所以可以用淀粉-KI溶液检验是否含有臭氧，其实验操作为：
| 实 验 操 作 | 预 期 现 象 与 结 论 |
| 取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口； 另取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将产生气体通入淀粉-KI溶液中； | 若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液不变色 则假设1成立； 若红色石蕊试纸不显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设2成立； 若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设3成立； |
故答案为：
| 实 验 操 作 | 预 期 现 象 与 结 论 |
| 取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口； 另取少量反应后固体于试管中，向试管中加入少量水，将产生气体通入淀粉-KI溶液中； | 若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液不变色 则假设1成立； 若红色石蕊试纸不显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设2成立； 若红色石蕊试纸显蓝色，且淀粉-KI溶液变蓝色，则假设3成立； |
点评：本题以Mg和Ca的性质的相似性为知识背景，考查了学生实验探究能力，同时考查了学生对常见物质检验方法的掌握情况，题目难度中等，注意根据物质的性质设计实验操作．
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