Question

【題目】實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方法。

實(shí)驗(yàn)探究一：氣體實(shí)驗(yàn)室制法

查閱資料：① 實(shí)驗(yàn)室用銅與濃硝酸反應(yīng)制取NO2氣體。

② NO2 是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能與水反應(yīng)生成HNO3和NO氣體，NO是一種無(wú)色氣體，NO和NO2都是大氣污染物。 根據(jù)圖所示裝置回答有關(guān)問(wèn)題。

（1）實(shí)驗(yàn)室制取NO2氣體的發(fā)生裝置是_____（填裝置序號(hào)），用C裝置收集NO2氣體時(shí)，NO2應(yīng)從導(dǎo)管_____（填“a”或“b”）進(jìn)入。

（2）NO2氣體不能用排水法收集的原因（用化學(xué)方程式解釋?zhuān)?/span>_____。

（3）用D裝置演示分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，為了縮短演示時(shí)間，應(yīng)將盛有NO2的集氣瓶 最好放在_____（填“上”或“下”）面，另一瓶是空氣。

實(shí)驗(yàn)探究二：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 以過(guò)氧化氫分解為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。化學(xué)小組均采用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄收集10ml氧氣的時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)室提供的試劑：2.5%、5%、10%三種 濃度的H2O2溶液；MnO2；CuO；紅磚粉末。 數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	H2O2 溶液	其他物質(zhì)質(zhì)量	收集 10ml氧氣的時(shí)間/s
①	5ml10%	0.5g MnO2	10
②	5ml10%	0.5g 紅磚粉末	60
③	5ml10%	0.5g CuO	20
④	5ml5%	0.5g MnO2	15

（1）小明通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)①②③的數(shù)據(jù)。

得出結(jié)論：MnO2、CuO對(duì)H2O2分解有催化作用，紅磚粉末無(wú)催化作用。

小洪同學(xué)對(duì)該結(jié)論提出疑問(wèn)，并補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)操作為：____。 結(jié)果：長(zhǎng)時(shí)間（大于 100s）后，收集到很少量氣體。 結(jié)論：紅磚粉末_____（選填“有”、“無(wú)”）催化作用，三者中_____催化效率最高。 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)化學(xué)方程式：_________。

（2）小王同學(xué)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)_____（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。 得出結(jié)論為：當(dāng)__________時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。

（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有____________________________。

實(shí)驗(yàn)探究三：二氧化碳?xì)怏w與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)情況。

化學(xué)小組用小燒杯盛裝一定量的氫氧化鈉溶液并通入一定量的CO2氣體進(jìn)行探究。

（提出問(wèn)題）

氫氧化鈉溶液中通入/span>CO2一段時(shí)間后所得的溶液（下面稱(chēng)樣品）中會(huì)有什么溶質(zhì)？

（查閱資料）

① 通入少量的二氧化碳時(shí)，NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

② 通入過(guò)量的二氧化碳時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3

③ 碳酸氫鹽都能溶于水，BaCO3難溶于水且是白色固體。

④ Na2CO3、NaHCO3的溶液呈堿性、BaCl2 呈中性

（提出猜想）A．溶質(zhì)是NaOH、Na2CO3； B．溶質(zhì)是Na2CO3；C.溶質(zhì)是Na2CO3、NaHCO3； D．溶質(zhì)是NaHCO3

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量樣品于試管中， 滴加幾滴_______試液（填酸堿指示劑）	溶液變紅色	該溶液顯堿性
②另取少量樣品于試管中， 滴加過(guò)量的 BaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想_____不成立
③取步驟②靜置后的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想A和B不成立

（得出結(jié)論）猜想_____成立

（討論交流）

（1）同學(xué)們討論后一致認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟①是多余的。 理由是：_____。

（2）若長(zhǎng)時(shí)間向澄清石灰水中通入二氧化碳會(huì)看到什么樣的現(xiàn)象呢？ 現(xiàn)象是：_____。

Answer 1

【答案】B a 上 取5ml10%H2O2溶液不放入任何催化劑記錄產(chǎn)生10ml氧氣時(shí)間 有 ①和④ 催化劑相同 溫度 無(wú)色酚酞 D C NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液都顯堿性 澄清石灰水先變渾濁，再慢慢變澄清

【解析】

實(shí)驗(yàn)探究一：氣體實(shí)驗(yàn)室制法

（1）根據(jù)資料可知實(shí)驗(yàn)室用銅與濃硝酸反應(yīng)制取 NO2 氣體，反應(yīng)物為固體和液體，不需要加熱，因此實(shí)驗(yàn)室制取 NO2 氣體的發(fā)生裝置是固液不加熱型，即裝置B，NO2密度比空氣大，用 C 裝置收集NO2氣體時(shí)，NO2 應(yīng)從導(dǎo)管a進(jìn)入。

（2）NO2 氣體不能用排水法收集的原因NO2能與水反應(yīng)生成HNO3和NO氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（3）NO2 是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，用D裝置演示分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，為了縮短演示時(shí)間，應(yīng)將盛有 NO2 的集氣瓶最好放在上面，另一瓶是空氣。

實(shí)驗(yàn)探究二：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 以過(guò)氧化氫分解為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）小明通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)①②③的數(shù)據(jù)。

得出結(jié)論：MnO2、CuO對(duì)H2O2分解有催化作用，紅磚粉末無(wú)催化作用。

小洪同學(xué)對(duì)該結(jié)論提出疑問(wèn)，并補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究無(wú)紅磚粉末情況下，5ml10%分解產(chǎn)生10ml氧氣的時(shí)間，其實(shí)驗(yàn)操作為：取 5mL10%H2O2 溶液不放入任何催化劑記錄產(chǎn)生 10ml氧氣時(shí)間。

結(jié)果：長(zhǎng)時(shí)間（大于 100s）后，收集到很少量氣體。

根據(jù)收集10ml氧氣的時(shí)間可以得出結(jié)論：紅磚粉末有催化作用，三者中催化效率最高。

實(shí)驗(yàn)③是以氧化銅為催化劑分解過(guò)氧化氫生成氧氣和水，反應(yīng)化學(xué)方程式為。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①和④的條件和時(shí)間數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論為：當(dāng)催化劑相同時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。

（3）除了催化劑之外，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有溫度等。

實(shí)驗(yàn)探究三：二氧化碳?xì)怏w與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)情況。

用小燒杯盛裝一定量的氫氧化鈉溶液并通入一定量的CO2氣體進(jìn)行探究。

提出問(wèn)題：氫氧化鈉溶液中通入CO2一段時(shí)間后所得的溶液（下面稱(chēng)樣品）中會(huì)有什么溶質(zhì)？

查閱資料：

① 通入少量的二氧化碳時(shí)，NaOH與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

② 通入過(guò)量的二氧化碳時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3

③ 碳酸氫鹽都能溶于水，BaCO3難溶于水且是白色固體。

④ Na2CO3、NaHCO3的溶液呈堿性、BaCl2 呈中性

提出猜想：

A．溶質(zhì)是NaOH、Na2CO3；

B．溶質(zhì)是Na2CO3；

C.溶質(zhì)是Na2CO3、NaHCO3；

D．溶質(zhì)是NaHCO3

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)步驟①：取少量樣品于試管中， 滴加幾滴無(wú)色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，說(shuō)明該溶液顯堿性；

實(shí)驗(yàn)步驟②：另取少量樣品于試管中，滴加過(guò)量的 BaCl2溶液，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成，猜想D不成立；

實(shí)驗(yàn)步驟③：取步驟②靜置后的上層清液，滴入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出，猜想A和B不成立；

得出結(jié)論：猜想C成立；

討論交流：

（1）同學(xué)們討論后一致認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟①是多余的，理由是：NaOH 溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3 溶液都顯堿性。

（2）向澄清石灰水中通入二氧化碳，氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，澄清石灰水變渾濁，繼續(xù)通入二氧化碳，碳酸鈣與二氧化碳、水繼續(xù)反應(yīng)生成碳酸氫鈣，沉淀消失，石灰水又變澄清。