Question

小強在回家的途中經過一魚塘邊時，發現養魚師傅向魚塘中撒一種微黃色的固體，魚塘中頓時產生大量氣泡，經咨詢得知，這種固體的主要成分是過氧化鈣（CaO₂），請你與小強共同探究．
（1）為研究魚塘中大量氣泡是何種氣體所致，小強使用如右圖所示的裝置進行實驗，打開分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，觀察到試管內有氣泡產生，用帶火星的木條靠近P處，木條復燃，說明生成的氣體是氧氣．由此可知養魚師傅向魚塘中撒過氧化鈣的目的是

向魚塘中補充氧氣

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（2）根據質量守恒定律，小強認為過氧化鈣與過量水反應還應產生某種含有鈣元素的產物．開始小強假設該產物為CaO，但通過思考他很快否定了原先的假設，并重新假設生成的含鈣產物為Ca（OH）₂．請解釋小強否定原假設建立新假設的理由：

根據質量守恒定律，因反應物中含有氫元素，所以應有含有氫元素的生成物產生

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請設計一個實驗方案來驗證小強的新假設，并填入下表空格中：

實驗步驟	可能出現的現象	結論
向反應后所得的溶液中通入二氧化碳氣體	產生白色沉淀	CaO2與H2O反應有Ca（OH）2生成

（3）小強通過實驗證明了過氧化鈣與水反應的確有氫氧化鈣生成，請寫出過氧化鈣和水反應的化學方程式：

2CaO₂+2H₂O═2Ca（OH）₂+O₂↑

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（4）小強在實驗時觀察到燒杯中有氣泡產生，由此他還得出了什么結論

CaO₂與H₂O的反應是放熱反應

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Answer 1

分析：（1）魚呼吸作用時需要氧氣，足量的氧氣是保證魚存活的條件之一；
（2）在化學反應中遵循質量守恒定律，即反應前后元素的種類不變，原子的種類、個數不變；二氧化碳能使澄清的氫氧化鈣溶液變渾濁；
（3）根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫化學方程式；
（4）氣體受熱時體積膨脹．

解答：解：（1）魚塘中的魚較多，呼吸作用時需要大量的氧氣，向魚塘中撒過氧化鈣時，能和水反應生成氧氣，供給魚呼吸．
故填：向魚塘中補充氧氣．
（2）根據質量守恒定律，因反應物中含有氫元素，所以應有含有氫元素的生成物產生，氫氧化鈣中含有氫元素，氧化鈣中不含有氫元素，所以生成物除氧氣外，還生成氫氧化鈣．
故填：根據質量守恒定律，因反應物中含有氫元素，所以應有含有氫元素的生成物產生．
實驗步驟：向反應后所得的溶液中通入二氧化碳氣體；
實驗現象：產生白色沉淀；
實驗結論：CaO₂與H₂O反應有Ca（OH）₂生成．
故填：向反應后所得的溶液中通入二氧化碳氣體；產生白色沉淀．
（3）過氧化鈣和水反應能生成氫氧化鈣和氧氣，反應的化學方程式為：2CaO₂+2H₂O═2Ca（OH）₂+O₂↑．
故填：2CaO₂+2H₂O═2Ca（OH）₂+O₂↑．
（4）燒杯中有氣泡產生，說明反應是放熱的，放出的熱量使廣口瓶中的溫度升高，空氣膨脹，從導管口逸出，產生氣泡．
故填：CaO₂與H₂O的反應是放熱反應．

點評：化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，有助于提高觀察實驗、進行實驗的能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握設計實驗、觀察實驗現象的方法．