Question

6．小明參觀某養魚池時，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？
【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，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．操作如下：想將導管伸入液面下，用手緊握試管，觀察到導管口有氣泡冒出，松開后，有液體進入導管． ②加入過氧化鈣，加熱，導管口有大量氣泡冒出． ③收集一瓶氣體． ④停止加熱．熄滅酒精燈前，應先將導氣管從移出水面．

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．

實驗裝置	實驗主要過程
	①檢驗裝置氣密性． ②加入過氧化鈣和水后，有少量細小氣泡緩慢放出，在導管口幾乎看不到氣體．該裝置放置到第二天，集氣瓶中只收集到極少量氣體，震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，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小明希望對些實驗進行改進，使該反應加快，你能幫他提出建議嗎？你的合理建議：加入催化劑
或加熱．以上建議是否可行，還需進一步通過實驗驗證．

Answer 1

分析 本題根據教材氧氣的實驗室制法，通過猜想并進行事實驗證．
（1）根據資料可知過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩定，在300℃時分解成氧氣，提出相應的猜想加熱過氧化鈣制氧氣；
實驗過程和加熱固體制取氧氣相同．
（2）根據農民用過氧化鈣增加魚池中的含氧量，提出過氧化鈣與水反應可制取氧氣，但該反應很緩慢，不適合在實驗室制氧氣

解答 解：（1）因為過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩定，在300℃時分解成氧氣，
故答案為：過氧化鈣在300℃時可分解出氧氣．
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：導管口有氣泡冒出；先將導氣管從移出水面．
（2）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；
由過氧化鈣與水反應，該反應緩慢，不適合在實驗室制氧氣，但可做魚池增氧劑，若加快反應，可加熱或用催化劑，故答案為：加入催化劑；或加熱．

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．