Question

通過學(xué)習(xí)，小明學(xué)會(huì)看多種實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法．結(jié)合下列裝置圖，按要求回答問題．

（1）實(shí)驗(yàn)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

2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

（用化學(xué)方程式表示）、
（2）小明參觀某養(yǎng)魚池時(shí)，好奇的發(fā)現(xiàn)農(nóng)民向養(yǎng)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(xué)完氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，于是他想到：
【提出問題】實(shí)驗(yàn)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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在300℃時(shí)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(shí)驗(yàn)室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣．他的依據(jù)是

過氧化鈣在300℃時(shí)分解生成氧氣

．

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要
	①檢查裝置氣密性：先將導(dǎo)管口伸入水面下，用受緊握試管，觀察到 導(dǎo)管口有氣泡冒出 ，松開后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管． ②將適量過氧化鈣加入試管中，加入，導(dǎo)管口有大量氣泡冒出． ③收集一瓶氣體并檢驗(yàn)氣體． ④停止加熱，熄滅酒精燈前，應(yīng) 先將導(dǎo)管從水槽中移出來 ．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣

．
猜想Ⅱ：實(shí)驗(yàn)室中可以用過氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣．

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)主要過程
該實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置應(yīng)選擇 B ，收集裝置可選擇 C 或 E ．（填序號(hào)）	①檢驗(yàn)裝置氣密性． ②將水加入過氧化鈣中，有少量細(xì)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(fā)生裝置仍有少量細(xì)小氣泡緩慢放出．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)室中不能用過氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣

．
【分析與反思】雖然沒有快速收集到大量氧氣，但由此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小明認(rèn)為農(nóng)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(xù)、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑

．
【知識(shí)擴(kuò)展】小明希望能找到加快過氧化鈣與水反應(yīng)的方法，請(qǐng)你幫他提成一條方便實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的建議：

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）

．

Answer 1

分析：本題根據(jù)實(shí)驗(yàn)室氧氣的制法，通過閱讀所給資料猜想并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
（1）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣還可用加熱高錳酸鉀的方法，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）【猜想與論證】
猜想Ⅰ：根據(jù)資料可知過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，提出相應(yīng)的猜想加熱過氧化鈣制氧氣；
并據(jù)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：依據(jù)實(shí)驗(yàn)可知實(shí)驗(yàn)室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣；
猜想Ⅱ：根據(jù)農(nóng)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(yīng)可制取氧氣，該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)生裝置B，并據(jù)氧氣的密度和溶解性選擇收集裝置；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：該反應(yīng)很緩慢，可知：不適合在實(shí)驗(yàn)室制氧氣；
【分析與反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)，農(nóng)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(xù)、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
【知識(shí)擴(kuò)展】根據(jù)溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速度加快，可加熱過氧化鈣和水的混合物加快二者反應(yīng)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣還可用加熱高錳酸鉀的方法，方程式是2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）【猜想與論證】
猜想Ⅰ：根據(jù)資料可知過氧化鈣（CaO₂）室溫下穩(wěn)定，在300℃時(shí)分解成氧氣，所以提出相應(yīng)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(dǎo)管口伸入水面下，用受緊握試管，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，說明裝置不漏氣；停止加熱，熄滅酒精燈前，應(yīng)先移導(dǎo)管，防止水倒吸引起熱的試管炸裂；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：依據(jù)實(shí)驗(yàn)可知實(shí)驗(yàn)室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣；
猜想Ⅱ：根據(jù)農(nóng)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(yīng)可制取氧氣，該反應(yīng)不需加熱，屬于固液常溫型，故選發(fā)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(shí)驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：該反應(yīng)很緩慢，可知：不適合在實(shí)驗(yàn)室制氧氣；
【分析與反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)，農(nóng)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(xù)、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
【知識(shí)擴(kuò)展】根據(jù)溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速度加快，所以可加熱過氧化鈣和水的混合物；
故答案為：
（1）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）【猜想與論證】
猜想Ⅰ：過氧化鈣在300℃時(shí)分解生成氧氣；導(dǎo)管口有氣泡冒出；先將導(dǎo)管從水槽中移出來；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)室可以用加熱過氧化鈣的方法制取氧氣；
猜想Ⅱ：B；C；E；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)室中不能用過氧化鈣與水反應(yīng)制取氧氣；
【分析與反思】過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣，所以可以作為增氧劑；
【知識(shí)擴(kuò)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(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)合實(shí)際，切入點(diǎn)新穎，能訓(xùn)練學(xué)生的思維，具有知識(shí)遷移作用，學(xué)生在利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行猜想驗(yàn)證的過程就是學(xué)習(xí)的過程．