Question

14．小強在回家的途中經過一魚塘邊時，發現養魚師傅向魚塘中撒一種微黃色的固體，魚塘中頓時產生大量氣泡，經咨詢得知，這種固體的主要成分是過氧化鈣（CaO₂），請你與小強共同探究．
（1）為研究魚塘中大量氣泡是何種氣體所致，小強使用如右圖所示的裝置進行實驗，打開分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內有氣泡產生，用帶火星的木條靠近P處，木條復燃，說明生成的氣體是O₂．由此可知養魚師傅向魚塘中撒過氧化鈣的目的是補充魚塘中的氧氣，儀器a的名稱是燒杯．小強發現a處也有氣泡產生，請你幫他分析一下原因CaO₂與H₂O的反應是放熱反應．
（2）根據質量守恒定律，小強認為過氧化鈣與過量水反應還應產生某種含有鈣元素的產物．開始小強假設該產物為CaO，但通過思考他很快否定了原先的假設，并重新假設生成的含鈣產物為Ca（OH）₂．請解釋小強否定原假設建立新假設的理由：在水較多的環境中即使生成CaO，也會和水作用生成Ca（OH）₂．
請設計一個實驗方案來驗證小強的新假設，并填入下表空格中：

實驗步驟	可能出現的現象	結論
		CaO2與H2O反應有Ca（OH）2生成
	/	CaO2與H2O反應無Ca（OH）2生成

（3）小強通過實驗證明了過氧化鈣與水反應的確有氫氧化鈣生成，請寫出過氧化鈣和水反應的化學方程式：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．

Answer 1

分析 本題主要圍繞過氧化鈣與水的反應進行反應生成物的探究，為探究生成物，題中設計了生成物之一氫氧化鈣的檢驗．
（1）氧氣的檢驗，對實驗的意義進行評價，常見儀器的識別；對實驗過程中所出現的現象進行分析，歸納出反應的特點．
（2）根據質量守恒定律，對反應的生成物進行合理的猜想，結合物質的性質對猜想做出評價；
（3）歸納探究過程，總結反應的化學方程式；

解答 解：（1）能使帶火星木條復燃的氣體一定是氧氣，氧氣不易溶于水、可以維持呼吸，為使水中魚持續獲得氧氣，需要不斷向水中補充氧氣．實驗中a處也有氣泡產生，是由于廣口瓶內氣體受熱膨脹，熱量則來自于過氧化鈣與水反應放出的熱．
故答：O₂（或寫名稱均可），補充魚塘中的氧氣，燒杯；CaO₂與H₂O的反應是放熱反應．
（2）氧化鈣極易與水反應生成氫氧化鈣，因此，氧化鈣不能在水中存在．
故答：在水較多的環境中即使生成CaO，也會和水作用生成Ca（OH）₂（或其它合理答案均可）；
氫氧化鈣溶于水溶液呈堿性，滴入酚酞試液會變成紅色；向氫氧化鈣溶液通入二氧化碳會出現渾濁．
故答：

實驗步驟	可能出現的現象	結論
取反應后所得的溶液樣品滴入酚酞指示劑（或通入CO2 氣體）	變紅（或產生白色渾濁）	CaO2與H2O反應有Ca（OH）2生成
	/	CaO2與H2O反應無Ca（OH）2生成

（3）經過以上的探究，可得知過氧化鈣與水反應會放出氣體--氧氣，同時生成氫氧化鈣，此反應的化學方程式為2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
故答：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；

點評 根據質量守恒定律，對反應的生成物進行合理的猜想，結合物質的性質對猜想做出評價．