Question

3．小明參照某養魚池時，好奇的發現農民向養魚池中撒一種叫做過氧化鈣的淡黃色固體，用來增加魚池中的含氧量．小明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℃時分解成氧氣，可做增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與論證】
（1）小明依據過氧化鈣在300℃時可分解出氧氣，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．操作如下：先將導管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到導管口有氣泡冒出，松開手后，有液體進入導管． ②加入過氧化鈣于試管中，加熱，導管口有大量氣泡冒出． ③收集滿一瓶氣體． ④停止加熱．熄滅酒精燈前，應先將導氣管從移出水面． ⑤檢驗氣體．方法是將帶火星的木條放在瓶口，若木條復燃，則是氧氣

實驗結論：加熱過氧化鈣可制取氧氣．
（2）小明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．
將過氧化鈣裝入試管，加入水后，有少量細小氣泡緩慢放出．到第二天，震蕩試管，仍有少量小氣泡緩慢放出．
實驗結論：不能用過氧化鈣與水反應制氧氣．
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，小明認為農民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是過氧化鈣在水中持續、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑
②小明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：加熱過氧化鈣和水的混合物（或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑）．以上建議是否可行，還需進一步通過實驗驗證．

Answer 1

分析 猜想Ⅰ：①根據檢查裝置氣密性的方法是：將導管插入水中，手握住試管，如果導管口有氣泡冒出，松開手后，導管內有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣，進行分析解答本題；
④用加熱制取氧氣實驗完畢后，要先把導管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內溫度降低，導致試管內壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂，進行分析解答；
⑤檢驗氧氣集滿的方法是：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復燃，說明該瓶內的氣體是氧氣，進行分析解答本題；
猜想Ⅱ：①根據實驗現象，過氧化鈣在水中反應的速度慢，持續的時間長，進行分析解答；
②根據過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩定，在300℃時分解成氧氣，由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會使反應加快進行分析解答．

解答 解：
猜想Ⅰ：
①根據檢查裝置氣密性的方法是：將導管插入水中，手握住試管，如果導管口有氣泡冒出，松開手后，導管內有一段上升液柱，說明該裝置氣密性良好，證明不漏氣；故答案為：導管口有氣泡冒出；
④根據用加熱制取氧氣實驗完畢后，要先把導管移出水面，后熄滅酒精燈，防止因熄滅酒精燈而引起試管內溫度降低，導致試管內壓強驟然減小，水槽中的水沿導管進入試管，使試管炸裂，故答案為：先將導氣管從移出水面；
⑤檢驗氧氣集滿的方法是：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復燃，說明該瓶內的氣體是氧氣，
故答案為：將一根帶火星的木條靠近集氣瓶口，如果木條復燃，說明該瓶內的氣體是氧氣；
猜想Ⅱ：
①根據實驗現象，過氧化鈣在水中反應的速度慢，持續的時間長，所以用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是：過氧化鈣在水中持續、緩慢放出氧氣；故答案為：過氧化鈣在水中持續、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
②根據過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩定，在300℃時分解成氧氣，由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會使反應加快，因此實驗的改進方法有加熱過氧化鈣和水的混合物（或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑）；
故答案為：加熱過氧化鈣和水的混合物（或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑）．答案：
（1）過氧化鈣在300℃時可分解出氧氣；
猜想Ⅰ：①導管口有氣泡冒出；④先將導氣管從移出水面；⑤將帶火星的木條放在瓶口，若木條復燃，則是氧氣；
（2）①過氧化鈣在水中持續、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
②加熱過氧化鈣和水的混合物（或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑）；

點評 此類題能訓練學生的思維，具有知識的遷移作用，學生在利用所學知識進行猜想驗證的過程就是學習過程．