Question

16．實驗設計是化學實驗的重要環節．請根據下列實驗要求回答相關問題：
【活動與探究一】用對比實驗方法探究二氧化碳的性質．

實驗一	實驗二

（1）實驗一中振蕩3個礦泉本塑料瓶，觀察到塑料瓶變癟的程度為A＞B＞C，其中變渾濁的瓶內發生反應的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；；對比A瓶與C（填“B”或“C”）瓶的實驗現象，可證明CO₂能與NaOH發生反應．
（2）實驗二觀察到C裝置中發生的現象是干燥的石蕊試紙無變化，濕潤的藍色石蕊試紙變紅色結論是CO₂+H₂O=H₂CO₃（用化學方程式表示）．
【活動與探究二】用變量控制方法探究影響物質溶解性的因素．

實驗三	實驗四

（3）實驗三目的是探究溫度；對硝酸鉀溶解性的影響；實驗四是探究溶劑種類對物質溶解性的影響，該實驗中需要控制的變量是溫度和溶質、溶劑的質量相等
【活動與探究三】定量測定空氣中氧氣的含量．

實驗五

（4）實驗五中，反應的原理為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（用化學方程式表示）；裝置一比裝置二更合理，理由是裝置一中氧氣反應的更充分
根據下表提供的實驗數據，完成表：

硬質玻璃管 的容積	反應前注射器中 氣體體積	反應后注射器中氣體體積	實驗測得空氣中氧氣 的體積分數
30mL	20mL	12mL

定量實驗操作中易產生誤差，如果反應前氣球中存在氣體（其量小于注射器內的空氣），而實驗后冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠出讀數，導致實驗測得結果偏小（填“偏小、‘偏大”或“無影響”）．

Answer 1

分析 二氧化碳的化學性質有：既不能燃燒也不能支持燃燒，也不供給呼吸；能與水反應生成碳酸；能使澄清的石灰水變渾濁．用對比實驗方法探究二氧化碳的性質：
實驗一中振蕩3個礦泉水塑料瓶，觀察到塑料瓶變癟的程度為A＞B＞C，其中變渾濁的瓶內發生的反應是：二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，對比A瓶與C瓶的實驗現象，可證明CO₂能與NaOH發生反應；
實驗二觀察到C裝置中發生的現象是：干燥的石蕊試紙無變化，濕潤的藍色石蕊試紙變紅色；因為二氧化碳與水反應生成了碳酸；
實驗三目的是探究溫度對硝酸鉀溶解性的影響；
實驗四是探究溶劑種類對物質溶解性的影響，該實驗中需要控制的變量是溫度和溶質、溶劑的質量相等；
實驗五中，反應的原理為銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，裝置一比裝置二更合理，理由是裝置一中氧氣反應的更充分；實驗測得空氣中氧氣的體積分數=$\frac{8mL}{50mL}×100%$≈16%；定量實驗操作中易產生誤差，如果反應前氣球中存在氣體（其量小于注射器內的空氣），而實驗后冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠出讀數，導致實驗測得結果偏小，因為冷卻以后，注射器推進的少了．

解答 解：（1）用對比實驗方法探究二氧化碳的性質：實驗一中振蕩3個礦泉水塑料瓶，觀察到塑料瓶變癟的程度為A＞B＞C，其中變渾濁的瓶內發生的反應是：二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，對比A瓶與C瓶的實驗現象，可證明CO₂能與NaOH發生反應；故答案為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；C；
（2）實驗二觀察到C裝置中發生的現象是：干燥的石蕊試紙無變化，濕潤的藍色石蕊試紙變紅色；因為二氧化碳與水反應生成了碳酸；故答案為：干燥的石蕊試紙無變化，濕潤的藍色石蕊試紙變紅色；CO₂+H₂O=H₂CO₃；
（3）實驗三目的是探究溫度對硝酸鉀溶解性的影響；實驗四是探究溶劑種類對物質溶解性的影響，該實驗中需要控制的變量是溫度和溶質、溶劑的質量相等；故答案為：溫度；溶質、溶劑的質量相等；
（4）實驗五中，反應的原理為銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，裝置一比裝置二更合理，理由是裝置一中氧氣反應的更充分；實驗測得空氣中氧氣的體積分數=$\frac{8mL}{50mL}×100%$≈16%；定量實驗操作中易產生誤差，如果反應前氣球中存在氣體（其量小于注射器內的空氣），而實驗后冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠出讀數，導致實驗測得結果偏小，因為冷卻以后，注射器推進的少了；
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；裝置一中氧氣反應的更充分；16%；偏小．

點評 本考點考查了二氧化碳的性質、空氣組成的測定、影響物質溶解性的因素等，學生體驗了科學探究的過程，二氧化碳與人類生活密切相關，在自然界中實現了碳循環．要加強記憶有關的知識點，并理解應用．本考點主要出現在填空題題和實驗題中．