Question

31、雁山同學參觀某養魚池時，好奇的發現農民向養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】部分內容如下：過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩定，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

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 連續冒氣泡 現象時開始收集，收集滿一瓶氣體． ④停止加熱時，應先 將導管從水中移出來 ，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燃說明集氣瓶中收集的是氧氣 ．

實驗結論：加熱過氧化鈣可制取氧氣．
（2）雁山聯想到農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．

實驗結論：不能用過氧化鈣與水反應制取氧氣．
分析與反思：
①雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實驗現象凌云推導出農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寫出所發生反應的化學方程式

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，根據學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連續冒氣泡④將導管從水中移出來   熄滅酒精燈  ⑤將帶火星的木條伸集氣瓶中若復燃說明集氣瓶中收集的是氧氣
（2）過氧化鈣緩慢和水反應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生成氧氣  
②根據化合物中化合價的代數和為零，鈣元素為+2價，故設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的反應速度，故③答案：加熱  加入催化劑

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