18. 实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题。
【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。

(1)实验一中振荡 3 个矿泉水塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为 A>B>C,其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为
(2)实验二观察到 C 装置中发生的现象是
【活动与探究二】用控制变量法探究影响物质溶解性的因素。

(3)实验三的目的是探究
【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。
(4)实验五中,反应的原理为

根据下表提供的实验数据,完成下表(铜粉体积忽略不计):

定量实验操作中易产生误差,如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气),而实验后冷却至室温,将气球内的气体全部挤出读数,导致实验测得结果
【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。
(1)实验一中振荡 3 个矿泉水塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度为 A>B>C,其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为
Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
;对比 A 瓶与C
(填“B”或“C”)瓶的实验现象,可证明 CO₂能与 NaOH 发生反应。(2)实验二观察到 C 装置中发生的现象是
干燥的蓝色石蕊试纸不变色,湿润的蓝色石蕊试纸变红
,结论是CO₂+H₂O=H₂CO₃
(用化学方程式表示)。【活动与探究二】用控制变量法探究影响物质溶解性的因素。
(3)实验三的目的是探究
温度
对硝酸钾溶解性的影响;实验四是探究溶剂的种类对物质溶解性的影响,该实验中需要控制的变量是温度和溶剂的质量
。【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。
(4)实验五中,反应的原理为
2Cu+O₂$\xlongequal{△}$2CuO
(用化学方程式表示);装置一比装置二更合理,理由是有利于空气流通、反应更充分
。根据下表提供的实验数据,完成下表(铜粉体积忽略不计):
定量实验操作中易产生误差,如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气),而实验后冷却至室温,将气球内的气体全部挤出读数,导致实验测得结果
偏小
(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。答案
18. (1)Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O C (2)干燥的蓝色石蕊试纸不变色,湿润的蓝色石蕊试纸变红 CO₂+H₂O=H₂CO₃ (3)温度 溶剂的质量 (4)2Cu+O₂$\xlongequal{△}$2CuO 有利于空气流通、反应更充分 16% 偏小 点拨:(1)CO₂与澄清石灰水反应而使溶液变浑浊,反应的化学方程式为CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O。由于A瓶中的氢氧化钠溶液中有水,所以要证明二氧化碳与氢氧化钠反应,需要设计二氧化碳与水反应的对比实验。 (2)C中盛放的是干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸,二氧化碳与水反应生成的碳酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红,故现象是干燥的蓝色石蕊试纸不变色,湿润的蓝色石蕊试纸变红。 (3)从实验三中可以看出探究的是温度对硝酸钾溶解性的影响;实验四是探究溶剂的种类对物质溶解性的影响,因此必须控制温度和溶剂的质量相同。 (4)装置一中的空气流通性好,有利于铜粉与氧气充分反应;整个装置中空气的体积为30mL+20mL=50mL,铜粉反应所消耗的氧气体积为20mL-12mL=8mL,所以空气中氧气的体积分数为$\frac{8mL}{50mL}×100\%=16\%$;由于反应前气球中存在气体,反应结束后又将气球内的气体全部挤出,使得反应后注射器中气体体积偏大,即消耗氧气的体积偏小,所以会导致实验测得氧气的体积分数偏小。
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