Question

通過學習，小明學會看多種實驗室制取氧氣的方法．結合下列裝置圖，按要求回答問題．

（1）實驗室制取氧氣常用方法有三種：一加熱氯酸鉀、二是分解過氧化氫溶液、三是    （用化學方程式表示）、
（2）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，于是他想到：
【提出問題】實驗室能否用過氧化鈣制取氧氣？
【查閱資料】過氧化鈣[CaO₂]是一種淡黃色固體，無臭無味，易受潮，常溫下化學性質穩定，在300℃時分解生成氧氣，可用做魚池增氧劑、殺菌劑等．
【猜想與論證】
猜想Ⅰ：實驗室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣．他的依據是    ．

實驗裝置	實驗主要
	①檢查裝置氣密性：先將導管口伸入水面下，用受緊握試管，觀察到    ，松開后，有少量水進入導管． ②將適量過氧化鈣加入試管中，加入，導管口有大量氣泡冒出． ③收集一瓶氣體并檢驗氣體． ④停止加熱，熄滅酒精燈前，應    ．

實驗結論：    ．
猜想Ⅱ：實驗室中可以用過氧化鈣與水反應制取氧氣．

實驗裝置	實驗主要過程
該實驗的發生裝置應選擇     ，收集裝置可選擇    或    ．（填序號）	①檢驗裝置氣密性． ②將水加入過氧化鈣中，有少量細小氣泡緩慢放出，該裝置放置到第二天，集氣瓶中只收集到極少量氣體，震蕩發生裝置仍有少量細小氣泡緩慢放出．

實驗結論：    ．
【分析與反思】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    ．
【知識擴展】小明希望能找到加快過氧化鈣與水反應的方法，請你幫他提成一條方便實驗驗證的建議：    ．

Answer 1

【答案】分析：本題根據實驗室氧氣的制法，通過閱讀所給資料猜想并進行實驗驗證：
（1）實驗室制取氧氣還可用加熱高錳酸鉀的方法，據反應原理書寫方程式；
（2）【猜想與論證】
猜想Ⅰ：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；
并據檢查裝置氣密性的方法和加熱固體制取氧氣的方法分析解答；
實驗結論：依據實驗可知實驗室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣；
猜想Ⅱ：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，該反應不需加熱，屬于固液常溫型，故選發生裝置B，并據氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
實驗結論：根據實驗現象：該反應很緩慢，可知：不適合在實驗室制氧氣；
【分析與反思】根據實驗，農民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是：過氧化鈣在水中能持續、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
【知識擴展】根據溫度升高，化學反應速度加快，可加熱過氧化鈣和水的混合物加快二者反應．
解答：解：（1）實驗室制取氧氣還可用加熱高錳酸鉀的方法，方程式是2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）【猜想與論證】
猜想Ⅰ：根據資料可知過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩定，在300℃時分解成氧氣，所以提出相應的猜想：可加熱過氧化鈣制氧氣；
檢查裝置氣密性的方法是先將導管口伸入水面下，用受緊握試管，觀察到導管口有氣泡冒出，松開后，有少量水進入導管，說明裝置不漏氣；停止加熱，熄滅酒精燈前，應先移導管，防止水倒吸引起熱的試管炸裂；
實驗結論：依據實驗可知實驗室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣；
猜想Ⅱ：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，該反應不需加熱，屬于固液常溫型，故選發生裝置B，氧氣的密度比空氣大且不易溶于水，所以可用向上排空氣法或排水法收集；
實驗結論：根據實驗現象：該反應很緩慢，可知：不適合在實驗室制氧氣；
【分析與反思】根據實驗，農民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是：過氧化鈣在水中能持續、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
【知識擴展】根據溫度升高，化學反應速度加快，所以可加熱過氧化鈣和水的混合物；
故答案為：
（1）2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）【猜想與論證】
猜想Ⅰ：過氧化鈣在300℃時分解生成氧氣；導管口有氣泡冒出；先將導管從水槽中移出來；
實驗結論：實驗室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣；
猜想Ⅱ：B；C；E；
實驗結論：實驗室中不能用過氧化鈣與水反應制取氧氣；
【分析與反思】過氧化鈣在水中持續、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
【知識擴展】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：本題考查結合實際，切入點新穎，能訓練學生的思維，具有知識遷移作用，學生在利用所學知識進行猜想驗證的過程就是學習的過程．