Question

周末，小萌与爸爸经过一鱼塘边，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡．经咨询得知，这种固体俗称“鱼浮灵”，主要成分是过氧化钙（CaO₂）．
（1）为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致，小萌使用如图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是______．由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是______，仪器a的名称是______．
（2）根据质量守恒定律，小萌认为过氧化钙与过量水反应还应产生某种含有钙元素的产物．开始小萌假设该产物为CaO，但通过思考他很快否定了原先的假设，并重新假设生成的含钙产物为Ca（OH）₂．请解释小萌否定原假设建立新假设的理由：______．
（3）请设计一个实验方案来验证生成的含钙产物为Ca（OH）₂，并填入下表空格中：

实验步骤	可能出现的现象	解释与结论
取反应后试管中的上层清液，加入______	______	写出有关反应化学方程式（或解释出现现象的原因）： ______ 则CaO2与H2O反应，所得含钙产物中含有______（填阴离子的符号），即有Ca（OH）2生成．

（4）小萌通过（1）、（3）实验证明了过氧化钙与水反应有氧气和氢氧化钙生成，请写出过氧化钙和水反应的化学方程式：______．
（5）小萌在实验时观察到实验（1）的仪器a中有气泡产生，其原因是：______．由此可得，过氧化钙与水的反应是______（选填“吸热”或“放热”）反应．

Answer 1

【答案】分析：本题主要围绕过氧化钙与水的反应进行反应生成物的探究，探究生成物，分析反应过程中出现的现象，通过知识迁移解决该问题．
（1）根据氧气的性质进行解答；
（2）根据氧化钙的性质以及氢氧化钙性质进行解答；
（3）结合物质的性质对猜想做出评价；
（4）归纳探究过程，总结反应的化学方程式；
（5）对实验过程中所出现的现象进行分析，归纳出反应的特点．
解答：解：（1）根据反应应用的环境--鱼塘，对反应中的气体进行合理的推测：养鱼师傅用这种方法产生氧气，增加水中氧气含量．再结合氧气的检验方法“用带火星的木条”，最终可以确定反应产生的气体为氧气；
故答案为：O₂，增加水中氧气含量；
（2）氧化钙极易与水反应生成氢氧化钙，因此，氧化钙不能在水中存在；故答案为：氧化钙还会与水反应生成氢氧化钙；
（3）取反应后试管中的上层清液，加入碳酸钠，澄清石灰水变浑浊，反应化学方程式：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；则CaO₂与H₂O反应，所得含钙产物中含有氢氧根离子，说明即有Ca（OH）₂生成；
故答案为：二氧化碳；澄清石灰水变浑浊；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；OH^-；
（4）通过（1）、（3）实验证明了过氧化钙与水反应有氧气和氢氧化钙和氧气生成，反应的化学方程式：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；故答案为：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（5）实验中与广口瓶相连的导管有气泡冒出，是由于广口瓶内反应产生大量的热，气体受热膨胀，压强增大，热量则来自于过氧化钙与水反应放出的热．
故答：反应产生大量的热，使容器内的气体膨胀，压强增大；放热；
点评：根据已有知识，在情景相似的情况下，进行知识地大胆迁移，是解决新问题的一种重要方法．