8. 小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:
【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。

(1)丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法:
(2)在如图丙所示的计泡器中补全导管。
(3)将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的
(4)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级:

【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法:
先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,关闭气量调节阀,保证此处不漏气
然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好(答案不唯一)
。(2)在如图丙所示的计泡器中补全导管。
(3)将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的
③
选填“①”“②”或“③”处。(4)依据如下评价量表,对照指标二对小乐的自制补给器写出评价等级:
优秀
。答案
8.(1)先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,关闭气量调节阀,保证此处不漏气;然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好(答案不唯一) (2)
(3)③ (4)优秀
解析
【分析】
我们一步步梳理解题思路:
1. 第一问检验带长颈漏斗和气量调节阀的气体发生装置气密性,核心逻辑是先构建密闭体系:长颈漏斗下端是开口的,首先要加水浸没长颈漏斗下端实现液封,之后关闭气量调节阀,让整个装置内部形成封闭空间,后续通过观察加水后能否形成稳定的液面高度差,就能判断气密性是否良好。
2. 第二问补全计泡器的导管,计泡器的作用是观察气体产生的快慢,必须让通入的气体穿过计泡器内的液体才能看到气泡,因此进气管要伸到液面以下,出气管不需要伸入液面,仅刚露出橡胶塞即可。
3. 第三问放置气体细化器,目的是让二氧化碳尽可能充分溶解在水中,放在水族箱最底部的位置,二氧化碳上浮的过程中和水接触时间更长,不会直接快速逸出水面,溶解效率更高。
4. 第四问对照评价量表的指标二,自制补给器带有气量调节阀可以控制气体输出速率,还有计泡器可以直观观察气泡生成速度,完全满足指标二的最高标准,因此等级为优秀。
【解析】
(1) 检验该装置气密性时,首先从长颈漏斗注水,浸没长颈漏斗的下端口实现液封,之后关闭气量调节阀,将装置变为密闭体系,继续向长颈漏斗中加水,若停止加水后,长颈漏斗内的液面和装置内的液面的高度差保持不变,就说明装置气密性良好。
(2) 计泡器的进气导管需要伸入瓶内的液面以下,出气导管仅稍露出橡胶塞即可,保证气体通过液体时可以产生可见的气泡,实现计泡功能。
(3) 气体细化器放在水族箱底部的③处,二氧化碳从底部向上逸出的过程中,与水体接触时间更长,溶解效率更高,能更好的补充水中的二氧化碳。
(4) 自制补给器既可以通过气量调节阀控制二氧化碳的输出速率,又可以通过计泡器直观观察气泡的产生速度,完全满足指标二的全部优秀标准,因此评价等级为优秀。
【答案】
(1) 先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,关闭气量调节阀,保证此处不漏气;然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好(答案不唯一)
(2)
(3) ③
(4) 优秀
【知识点】
装置气密性检查,实验装置连接,二氧化碳溶解性
【点评】
本题结合水族箱补充二氧化碳的真实生活情境,跳出课本常规实验的固定考法,灵活考察学生对基础实验操作的理解和实际应用能力,引导学生用化学实验知识解决生活中的实际问题,对学生的实验设计逻辑有一定的考察作用。
【难度系数】
0.6
我们一步步梳理解题思路:
1. 第一问检验带长颈漏斗和气量调节阀的气体发生装置气密性,核心逻辑是先构建密闭体系:长颈漏斗下端是开口的,首先要加水浸没长颈漏斗下端实现液封,之后关闭气量调节阀,让整个装置内部形成封闭空间,后续通过观察加水后能否形成稳定的液面高度差,就能判断气密性是否良好。
2. 第二问补全计泡器的导管,计泡器的作用是观察气体产生的快慢,必须让通入的气体穿过计泡器内的液体才能看到气泡,因此进气管要伸到液面以下,出气管不需要伸入液面,仅刚露出橡胶塞即可。
3. 第三问放置气体细化器,目的是让二氧化碳尽可能充分溶解在水中,放在水族箱最底部的位置,二氧化碳上浮的过程中和水接触时间更长,不会直接快速逸出水面,溶解效率更高。
4. 第四问对照评价量表的指标二,自制补给器带有气量调节阀可以控制气体输出速率,还有计泡器可以直观观察气泡生成速度,完全满足指标二的最高标准,因此等级为优秀。
【解析】
(1) 检验该装置气密性时,首先从长颈漏斗注水,浸没长颈漏斗的下端口实现液封,之后关闭气量调节阀,将装置变为密闭体系,继续向长颈漏斗中加水,若停止加水后,长颈漏斗内的液面和装置内的液面的高度差保持不变,就说明装置气密性良好。
(2) 计泡器的进气导管需要伸入瓶内的液面以下,出气导管仅稍露出橡胶塞即可,保证气体通过液体时可以产生可见的气泡,实现计泡功能。
(3) 气体细化器放在水族箱底部的③处,二氧化碳从底部向上逸出的过程中,与水体接触时间更长,溶解效率更高,能更好的补充水中的二氧化碳。
(4) 自制补给器既可以通过气量调节阀控制二氧化碳的输出速率,又可以通过计泡器直观观察气泡的产生速度,完全满足指标二的全部优秀标准,因此评价等级为优秀。
【答案】
(1) 先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,关闭气量调节阀,保证此处不漏气;然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好(答案不唯一)
(2)
(3) ③
(4) 优秀
【知识点】
装置气密性检查,实验装置连接,二氧化碳溶解性
【点评】
本题结合水族箱补充二氧化碳的真实生活情境,跳出课本常规实验的固定考法,灵活考察学生对基础实验操作的理解和实际应用能力,引导学生用化学实验知识解决生活中的实际问题,对学生的实验设计逻辑有一定的考察作用。
【难度系数】
0.6
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