Question

【題目】小華同學在實驗室用二氧化錳與氯酸鉀混合加熱，成功的制取并收集了幾瓶氣體。

（1）實驗過程中，意外發(fā)現制得的氣體有刺激性氣味，于是在老師的指導下對該氣體成分進行探究。

（提出問題）氯酸鉀與二氧化錳混合加熱后產生的氣體成分是什么？

（查閱資料）

Ⅰ．氯酸鉀與二氧化錳混合加熱產生的氣體只以單質形式存在；

Ⅱ．氯氣(Cl2)是有刺激性氣味的氣體，能溶于水，且能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍。

Ⅲ．少量高錳酸鉀固體溶于水成紅色。

（猜想與假設）

猜想一：該氣體為氧氣；猜想二：該氣體為_____；猜想三：該氣體為氯氣和氧氣。

（實驗探究）

序號	實驗操作	實驗現象	實驗結論
（1）	小華用排水集氣法收集A、B兩瓶氣體，將帶火星木條伸入A中；濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入B中	A中帶火星木條復燃，B中淀粉碘化鉀試紙不變色。	猜想_____成立
（2）	小明用向上排空氣法收集C、D兩瓶氣體，將帶火星木條伸入C中；濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入D中	C中帶火星木條復燃，D中淀粉碘化鉀試紙_____。	猜想三成立

（反思與評價）

老師認為小明結論正確，而小華的不正確，原因是_____。

（拓展應用）

Ⅰ．若取氯酸鉀和二氧化錳混合加熱后的少量固體，加入足量水溶解，過濾，濾液成紅色，該現象說明該反應還生成了_____。

Ⅱ．通過實驗證明氯酸鉀和二氧化錳混合加熱到一定溫度，其中二氧化錳不僅能作為催化劑使氯酸鉀發(fā)生分解反應生成氯化鉀和氧氣，同時二氧化錳也能直接與氯酸鉀反應，生成一種固體和兩種氣體，請根據以上分析，寫出后一個反應的化學符號表達式_____。

（知識遷移）

小明在實驗時，聯(lián)想到了漁民用過氧化鈣(CaO2)增加魚池中的含氧量，提出猜想。

（猜想）過氧化鈣與水反應可制取氧氣。

實驗裝置	實驗主要現象
	試管中加入過氧化鈣和水后，有少量細小氣泡緩慢放出，在導管口幾乎收集不到氣體。

實驗結論：過氧化鈣與水反應______(填“能”或“不能”)用于實驗室制取氧氣。

（反思）小林希望對此實驗進行改進，使該反應加快，請你幫他提出合理化建議_____。

該興趣小組的同學們購得用于增氧的過氧化鈣產品(雜質不含鈣元素)，標簽如圖所示。試計算：

（1）過氧化鈣中鈣元素與氧元素的質量比為_____；

（2）該過氧化鈣樣品中，過氧化鈣的質量分數是多少？_____(寫出計算過程)

Answer 1

【答案】氯氣 一 變藍 氯氣能溶于水，不能用排水法收集 高錳酸鉀 MnO2+KClO3KMnO4+O2+Cl2 不能 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） 5：4 72%

【解析】

[查閱資料]由質量守恒定律可知，生成的氣體可能是氧氣，也可能是氯氣，還可能是氧氣與氯氣的混合物；

[實驗探究]（1）用排水集氣法收集A、B兩瓶氣體，將帶火星木條伸入A中；濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入B中，觀察到A中帶火星木條復燃，B中淀粉碘化鉀試紙不變色，這說明氣體中含有氧氣，沒有氯氣，可見猜想一正確；

若猜想三正確，即氣體是氧氣與氯氣的混合物，所以用向上排空氣法收集C、D兩瓶氣體，將帶火星木條伸入C中，濕潤的淀粉碘化鉀試紙伸入D中，會觀察到C中帶火星木條復燃，D中淀粉碘化鉀試紙變藍；

[反思與評價]老師認為小華的結論不正確，原因是氯氣能夠溶于水，利用排水法收集時，即使反應生成氯氣，也會溶解在水中；

[拓展應用]Ⅰ．若取氯酸鉀和二氧化錳混合加熱后的少量固體，加入足量水溶解，過濾，濾液成紅色，該現象說明反應還生成了高錳酸鉀，這是因為高錳酸鉀溶于水形成紅色溶液；

Ⅱ．在加熱的條件下，二氧化錳和氯酸鉀反應生成高錳酸鉀、氧氣和氯氣；反應的符號表達式：MnO2+KClO3KMnO4+O2+Cl2；

[知識遷移]實驗結論：過氧化鈣與水反應生成氧氣的速率太慢，所以不能用于實驗室制取氧氣；

反思：根據過氧化鈣（CaO2）室溫下穩(wěn)定，在300℃時分解成氧氣，由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會使反應加快，因此實驗的改進方法有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）；

（1）過氧化鈣中鈣元素與氧元素的質量比=40：（16×2）=5：4；

（2）該過氧化鈣樣品中，過氧化鈣的質量分數=。