Question

31、雁山同學(xué)參觀某養(yǎng)魚(yú)池時(shí)，好奇的發(fā)現(xiàn)農(nóng)民向養(yǎng)魚(yú)池中撒一種淡黃色固體過(guò)氧化鈣，用來(lái)增加魚(yú)池中的含氧量．雁山剛學(xué)完氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，于是他想可否用過(guò)氧化鈣制取氧氣．
【提出問(wèn)題】過(guò)氧化鈣可否用于制取氧氣？
【查閱資料】部分內(nèi)容如下：過(guò)氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解生成氧氣，主要用途可做增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與驗(yàn)證】
（1）雁山依據(jù)

過(guò)氧化鈣（CaO₂）在300℃時(shí)分解生成氧氣

，提出猜想I．
猜想I：加熱過(guò)氧化鈣可制取氧氣．

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程
	①檢驗(yàn)裝置氣密性． ②加入過(guò)氧化鈣，加熱． ⑨當(dāng)出現(xiàn) 連續(xù)冒氣泡 現(xiàn)象時(shí)開(kāi)始收集，收集滿一瓶氣體． ④停止加熱時(shí)，應(yīng)先 將導(dǎo)管從水中移出來(lái) ，再 熄滅酒精燈 ． ⑤檢驗(yàn)氣體．方法是 將帶火星的木條伸集氣瓶中若復(fù)燃說(shuō)明集氣瓶中收集的是氧氣 ．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加熱過(guò)氧化鈣可制取氧氣．
（2）雁山聯(lián)想到農(nóng)民用過(guò)氧化鈣增加魚(yú)池中的含氧量，提出猜想II．
猜想II：過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)可制取氧氣．

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程
	①實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性． ②加入過(guò)氧化鈣和水后，有少量細(xì)小氣泡緩慢放 出，在導(dǎo)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(xì)小氣泡緩慢放出．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不能用過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣．
分析與反思：
①雖然沒(méi)有快速收集到大量氧氣，但由此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象凌云推導(dǎo)出農(nóng)民用過(guò)氧化鈣作增氧劑的主要原因是

過(guò)氧化鈣緩慢的和水反應(yīng)生成氧氣

．
②在過(guò)氧化鈣中，鈣元素顯+2價(jià)，則氧元素的化合價(jià)是

-1價(jià)

；過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)除了生成氧氣以外，還生成一種常見(jiàn)的堿，相信你能幫雁山同學(xué)寫(xiě)出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．
③雁山希望對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使該反應(yīng)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(xiě)兩個(gè)即可）．這些建議是否可行，還需進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

Answer 1

分析：本題運(yùn)用制取氣體的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理、裝置和檢驗(yàn)氧氣的方法解答．

解答：解：（1）過(guò)氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)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(jù)，根據(jù)學(xué)過(guò)的用高錳酸鉀在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣收集氣體等氣泡均勻冒出時(shí)收集，最后要先移導(dǎo)管后撤燈防止水倒吸炸裂試管，檢驗(yàn)氧氣用帶火星的木條，故（1）答案：過(guò)氧化鈣（CaO₂）在300℃時(shí)分解生成氧氣 ③連續(xù)冒氣泡④將導(dǎo)管從水中移出來(lái)   熄滅酒精燈  ⑤將帶火星的木條伸集氣瓶中若復(fù)燃說(shuō)明集氣瓶中收集的是氧氣
（2）過(guò)氧化鈣緩慢和水反應(yīng)生成氧氣雖慢但能生成，故①答案：過(guò)氧化鈣緩慢的和水反應(yīng)生成氧氣  
②根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零，鈣元素為+2價(jià)，故設(shè)過(guò)氧化鈣中氧元素化合價(jià)為x，則+2+x×2=0，x=-1，過(guò)氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣 故②答案：-1價(jià)   2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
③溫度和催化劑能改變物質(zhì)的反應(yīng)速度，故③答案：加熱  加入催化劑

點(diǎn)評(píng)：本題考察學(xué)生根據(jù)制備氧氣的反應(yīng)原理、裝置和收集方法進(jìn)行分析解題的能力．