Question

18．實驗探究是科學(xué)探究的重要形式，請參與以下探究活動并回答問題：
（一）測定空氣里氧氣的含量

（1）A裝置是人教版教材設(shè)計的“測量空氣里氧氣的含量”的實驗裝置，教材實驗所需試劑是水和紅磷（填物質(zhì)名稱），實驗前向集氣瓶內(nèi)加入少量水后將水面上方空間準(zhǔn)確分為五等分，該操作中一定要使用的儀器是刻度尺；
（2）小華用A裝置測定的氧氣含量偏低，可能的原因是裝置漏氣（任答一點）
（3）B裝置也可用于測量空氣中氧氣的含量，其實驗原理用化學(xué)方程式可表示為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（4）使用B裝置進(jìn)行實驗時需交替緩慢推動兩個注射器活塞的原因是使注射器內(nèi)氧氣與銅粉充分反應(yīng)，實驗結(jié)束后移開酒精燈，恢復(fù)到室溫后讀數(shù)即可計算出氧氣含量，B裝置的優(yōu)點是反應(yīng)始終在密閉容器中進(jìn)行，測量結(jié)果更準(zhǔn)確（任寫一點）
（二）實驗異�，F(xiàn)象探究
在學(xué)校實驗室開放日，小明用氯化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉的飽和溶液與稀鹽酸等藥品設(shè)計了復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的驗證實驗，請參與他的實驗過程．
【查閱資料】20℃時部分物質(zhì)的溶解度：NaHCO₃ 9.6g；Ca（HCO₃）₂ 16.6g
【實驗設(shè)計】小明用稀鹽酸和上述三種飽和溶液設(shè)計出如圖所示的四個驗證實驗

【實驗預(yù)測】小明依據(jù)所學(xué)的“復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件”的規(guī)律預(yù)測，在Ⅰ～Ⅳ四個實驗操作中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的共有4（填數(shù)字）個．
【發(fā)現(xiàn)問題】小明在實驗Ⅱ中的操作中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了白色沉淀X？
【提出假設(shè)】小明認(rèn)為X可能是Ca（HCO₃）₂、CaCO₃、NaCl（填化學(xué)式）中的一種或幾種；
【理論計算】小明依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式經(jīng)理論計算發(fā)現(xiàn)，X不可能是Ca（HCO₃）₂；
【實驗探究】將實驗Ⅱ中的白色沉淀X過濾后，取少量X固體于試管中并加適量水振蕩，再滴入幾滴酚酞試液，觀察到溶液顏色無變化，說明X一定不是NaCl（填化學(xué)式）；另取少量X固體滴加稀鹽酸產(chǎn)生的無色氣體能使澄清石灰水變渾濁，則X一定是CaCO₃（填化學(xué)式）
【拓展延伸】小明查詢得知：高濃度的碳酸氫鈉溶液可與氯化鈣溶液反應(yīng)生成白色沉淀，許多化學(xué)反應(yīng)事實也證實；在不同條件下（如濃度、溫度、顆粒物大小等），物質(zhì)可能體現(xiàn)出不同的化學(xué)性質(zhì)，請舉例說明濃硫酸具有強氧化性，金屬和它反應(yīng)不能生成氫氣而生成水；稀硫酸能和活潑金屬反應(yīng)生成氫氣．

Answer 1

分析 （一）
（1）根據(jù)測量空氣中氧氣的含量所用的藥瓶具儀器解答；
（2）根據(jù)導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確的原因有：a．裝置漏氣，b．紅磷量太少，c．沒有冷卻到室溫就讀數(shù)等據(jù)此分析回答；
（3）根據(jù)銅被加熱生成氧化銅解答；
（4）交替緩慢推動注射器活塞，使注射器內(nèi)的氧氣與銅充分反應(yīng)解答．
（二）
【實驗預(yù)測】根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件解答；
【提出假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)原理進(jìn)行猜想；
【實驗探究】根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答；
【拓展延伸】運用濃硫酸具有強氧化性，金屬和它反應(yīng)不能生成氫氣而生成水；稀硫酸能和活潑金屬反應(yīng)生成氫氣．

解答 解：（一）（1）A裝置是人教版教材設(shè)計的“測量空氣里氧氣的含量”的實驗裝置，教材實驗所需試劑是水和紅磷，實驗前向集氣瓶內(nèi)加入少量水后將水面上方空間準(zhǔn)確分為五等分，該操作中一定要使用的儀器是刻度尺；
（2）造成該實驗不夠精確的可能原因是裝置漏氣、紅磷的量不足等．
（3）銅被加熱生成氧化銅，其實驗原理用化學(xué)方程式可表示為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（4）在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是使注射器內(nèi)氧氣與銅粉充分反應(yīng)．實驗結(jié)束后移開酒精燈，恢復(fù)到室溫后讀數(shù)即可計算出氧氣含量，B裝置的優(yōu)點是反應(yīng)始終在密閉容器中進(jìn)行，測量結(jié)果更準(zhǔn)確；
（二）
【實驗預(yù)測】碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，碳酸氫鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣、氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，據(jù)所學(xué)的“復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件”的規(guī)律預(yù)測，在Ⅰ～Ⅳ四個實驗操作中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的共有4個；
【提出假設(shè)】小明在實驗Ⅱ中的操作中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了白色沉淀X？小明認(rèn)為X可能是Ca（HCO₃）₂、CaCO₃、NaCl；
【實驗探究】將實驗Ⅱ中的白色沉淀X過濾后，取少量X固體于試管中并加適量水振蕩，再滴入幾滴酚酞試液，觀察到溶液顏色無變化，說明X一定不是氯化鈉，另取少量X固體滴加稀鹽酸產(chǎn)生的無色氣體能使澄清石灰水變渾濁，則X一定是CaCO₃；
【拓展延伸】
答案：
（一）（1）紅磷；刻度尺；
（2）裝置漏氣；
（3）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（4）使注射器內(nèi)氧氣與銅粉充分反應(yīng)；反應(yīng)始終在密閉容器中進(jìn)行，測量結(jié)果更準(zhǔn)確；
（二）
【實驗預(yù)測】4；
【提出假設(shè)】CaCO₃、NaCl；
【實驗探究】NaCl；CaCO₃；CaCO₃
【拓展延伸】濃硫酸具有強氧化性，金屬和它反應(yīng)不能生成氫氣而生成水；稀硫酸能和活潑金屬反應(yīng)生成氫氣．

點評 根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中注意事項，從而回答該實驗的有關(guān)問題．對于實驗的改進(jìn)，要從原理上來考慮并進(jìn)行合理的評價．