Question

某校化学兴趣小组在了解农业生产中的化学时，了解到养鱼的农民有时会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，这种固体的主要成分是过氧化钙
（CaO₂）．回校后该小组进行了下列探究活动．
（1）微黄色固体撒入水中产生何种气体．小组同学用如右图所示装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，逐滴加入水，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠导管P管口，木条复燃，说明生成的气体是______，由此可知，养鱼的农民向鱼塘中撒过氧化钙的目的是______．
（2）根据质量守恒定律，小组中甲同学认为过氧化钙与水反应还应产生某种含钙元素的化合物，他开始认为是氧化钙，但后来又否定了自己的想法，而重新假设生成的含钙化合物为氢氧化钙．他否定原假设的理由是______．
请设计一个方案来验证甲同学的假设，填入下表空格中：

实验步骤	可能出现的实验现象	结论
______	______	CaO2和H2O反应有Ca（OH）2生成
	无明显现象	CaO2和H2O反应无Ca（OH）2生成

（3）该化学兴趣小组通过（1）、（2）实验证实了CaO₂与水反应的两种产物，请写出过氧化钙与水反应的化学方程式______．已知钙元素在化合物中无可变化合价，则过氧化钙中氧元素的化合价为______．
（4）甲同学在利用（1）中装置做实验时，发现烧杯a中有气泡产生，由此可得的结论是______．

Answer

（1）根据物质的性质及带火星的木条靠导管P管口，木条复燃来判断生成的气体，根据鱼的生存需要氧气来分析相鱼塘中加入过氧化钙的目的；
（2）根据氧化钙的性质来分析过氧化钙与水反应的产物，并利用氢氧化钙的性质来说明氢氧化钙的生成；
（3）根据反应物和生成物来书写化学反应方程式，利用钙元素在化合物中无可变化合价来计算过氧化钙中氧元素的化合价；
（4）因（1）中装置内有空气，利用烧杯a中有气泡产生来说明反应是否放热．
【解析】
（1）因氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则可知生成的气体是氧气，因此养鱼的农民有时向鱼塘中撒过氧化钙是为了得到较多的氧气来供鱼类呼吸，故答案为：氧气；给鱼供氧；
（2）因氧化钙能与水发生化学反应，则在水中不会生成氧化钙，则可能生成氢氧化钙，又氢氧化钙溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钙而使溶液变浑浊，或利用氢氧化钙溶液使酚酞变红来说明氢氧化钙的生成，故答案为：在水中因氧化钙会与水化合生成Ca（OH）2；
实验步骤 可能观察到的现象 结论
取反应后溶液通入二氧化碳（或滴入酚酞试液） 产生白色浑浊（或变红）  

（3）因过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和水，则反应方程式为2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑，在过氧化钙中钙元素的化合价为+2价，则由化合物中正负化合价的代数和为0，可设O元素的化合价为x，则（+2）+x×2=0，解得x=-1，即在过氧化钙中O元素的化合价为-1价，故答案为：2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑；-1；
（4）因由烧杯a中有气泡产生，则可知装置（1）中的空气受热膨胀导致的，所以可判断反应放热，故答案为：CaO2与水的反应为放热反应．