Question

同學們在淡水養殖場參觀時，好奇的發現農民向魚池中撒一種微黃色的固體，咨詢得知，這種固體的主要成分是過氧化鈣（CaO₂），它和水反應時產生氧氣，以增加魚池中氧氣的含量．同學們對過氧化鈣和水反應的產物進行了探究：
【提出問題一】把少量過氧化鈣投入足量水中，在產生氧氣的同時還產生什么物質？
【猜想與驗證】（1）小明同學認為：在產生氧氣的同時還產生氧化鈣；
（2）小紅同學認為：在產生氧氣的同時還產生氫氧化鈣．
①同學們認為小明的猜想不合理，理由是

氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，最終產物不可能是氧化鈣

②請設計一個實驗方案來驗證小紅的猜想是正確的，并填入下表空格中：

實驗步驟及操作方法	預期的實驗現象	結論
取少量過氧化鈣放入試管中，加足量水，振蕩， 靜置，取上層清液，通入二氧化碳氣體（或滴加酚酞試液） ．	清液變渾濁（或變為紅色）	有氫氧化鈣產生

同學們已學習了氧氣的實驗室制法，于是他們又作了進一步的探究：
【提出問題二】在實驗室，過氧化鈣能否用于制取氧氣？
【查閱資料】過氧化鈣常溫下穩定，300℃時能分解產生氧氣；
【猜想與驗證二】小明同學依據

過氧化鈣在300℃時能分解產生氧氣

，提出猜想①
猜想①：加熱CaO₂能用于實驗室制取氧氣

實驗的裝置	實驗的主要過程
	a．檢查裝置的氣密性．操作如下：先 將導氣管放入水中 ， 再用手緊握試管， 觀察到 水中出現氣泡 ，把手松開，導氣管口形成一小段水柱； b．向試管中加入CaO2，連接并固定好裝置，加熱； c．收集一瓶氣體．能用圖中所示方法收集氧氣的原因是 氧氣不易溶于水 ； d．停止加熱．停止加熱前應先 將導氣管從水中取出 ； e．檢驗氣體．檢驗的方法是 將帶火星的小木條伸入集氣瓶中 ．

小明又聯系到農民用過氧化鈣增加魚池中氧氣的含量，提出猜想②
猜想②：過氧化鈣和水反應能用于實驗室制取氧氣

實驗的裝置	實驗的主要過程
	a．檢查裝置的氣密性． b．向試管中加入CaO2和水后，有少量細小氣泡緩緩放出，在導氣管口幾乎收集不到氣體．該裝置放置到第二天，集氣瓶中才收集到極少量的氣體，振蕩試管后仍然有少量的氣泡不斷緩緩放出．

【實驗結論】①加熱CaO₂能用于實驗室制取氧氣；②CaO₂和水反應不能用于制取氧氣．
【分析與反思】①用過氧化鈣和水反應雖然收集不到大量的氧氣，但由實驗的現象分析，農民用過氧化鈣和水反應以增加魚池中氧氣的含量的原因是

過氧化鈣在水中能持續緩慢產生氧氣

；
②小明想改進實驗以加快反應的速度，請你提出一條改進的方法

加熱過氧化鈣和水的混合物（或加入催化劑）

；
③過氧化鈉與水反應的原理：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，且CaO₂與Na₂O₂的化學性質非常相似．寫出CaO₂與H₂O反應的化學方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．

Answer 1

分析：由題目的信息可知：小明的猜想不合理，因為氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，最終產物不可能是氧化鈣；小紅同學認為：在產生氧氣的同時還產生氫氧化鈣，驗證的方案是：取少量過氧化鈣放入試管中，加足量水，振蕩，靜置，取上層清液，通入二氧化碳氣體（或滴加酚酞試液）；現象是：清液變渾濁（或變為紅色）；因此有氫氧化鈣產生．小明同學認為：在產生氧氣的同時還產生氧化鈣，小明同學的依據是過氧化鈣在300℃時能分解產生氧氣；檢查裝置的氣密性的方法是：先將導氣管放入水中，再用手緊握試管，觀察到水中出現氣泡，把手松開，導氣管口形成一小段水柱，證明嚴密；氧氣不易溶于水，因此能用排水法收集；停止加熱前應先將導氣管從水中取出，防止水倒流而炸裂試管；氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復燃，證明是氧氣．農民用過氧化鈣和水反應以增加魚池中氧氣的含量的原因是：過氧化鈣在水中能持續緩慢產生氧氣；小明想改進實驗以加快反應的速度，方法是：加熱過氧化鈣和水的混合物或加入催化劑；CaO₂與H₂O反應生成氫氧化鈣和氧氣，配平即可．

解答：解：【猜想與驗證】（2）小明的猜想不合理，因為氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，最終產物不可能是氧化鈣；小紅同學認為：在產生氧氣的同時還產生氫氧化鈣，驗證的方案是：取少量過氧化鈣放入試管中，加足量水，振蕩，靜置，取上層清液，通入二氧化碳氣體（或滴加酚酞試液）；現象是：清液變渾濁（或變為紅色）；因此有氫氧化鈣產生；故答案為：①氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，最終產物不可能是氧化鈣；②靜置，取上層清液，通入二氧化碳氣體（或滴加酚酞試液）；清液變渾濁（或變為紅色）；
【猜想與驗證二】小明同學認為：在產生氧氣的同時還產生氧化鈣，小明同學的依據是過氧化鈣在300℃時能分解產生氧氣；檢查裝置的氣密性的方法是：先將導氣管放入水中，再用手緊握試管，觀察到水中出現氣泡，把手松開，導氣管口形成一小段水柱，證明嚴密；氧氣不易溶于水，因此能用排水法收集；停止加熱前應先將導氣管從水中取出，防止水倒流而炸裂試管；氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復燃，證明是氧氣；故答案為：過氧化鈣在300℃時能分解產生氧氣；①a、將導氣管放入水中；水中出現氣泡；c、氧氣不易溶于水；d、將導氣管從水中取出；e、將帶火星的小木條伸入集氣瓶中；
【分析與反思】農民用過氧化鈣和水反應以增加魚池中氧氣的含量的原因是：過氧化鈣在水中能持續緩慢產生氧氣；小明想改進實驗以加快反應的速度，方法是：加熱過氧化鈣和水的混合物或加入催化劑；CaO₂與H₂O反應生成氫氧化鈣和氧氣，配平即可；故答案為：①過氧化鈣在水中能持續緩慢產生氧氣；②加熱過氧化鈣和水的混合物（或加入催化劑）；③2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；

點評：本考點屬于實驗探究題，同時考查了化學方程式的書寫等，實驗探究題是近幾年中考的重點內容之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規律的探究等．本題通過查閱資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握，本考點主要出現在實驗題中．