Question

5．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】探究水的組成．
（1）圖1實驗中，a玻璃管中產生的氣體是氫氣，a、b兩支玻璃管中產生的氣體的體積比約為2：1．
（2）b玻璃管中產生的氣體可用用帶火星的木條檢驗．
（3）該實驗證明了水是由氫、氧兩種元素組成的．
【活動與探究二】配制10%的NaCl溶液．
（1）用圖2中序號表示配制溶液的正確操作順序②⑤①④③；
（2）稱量NaCl時，天平平衡后的狀態如圖⑤所示，游碼標尺示位置見圖，則稱取的NaCl質量為18.2g；
（3）NaCl稱量完畢放回砝碼時，發現l0g的砝碼有缺損，若其他操作步驟正確，則所配制溶液的質量分數小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 10%．
【活動與探究三】探究質量守恒定律（圖3）．
（1）A實驗反應前后天平平衡（填“平衡”或“不平衡”）．
（2）B實驗不能（填“能”或“不能”）驗證質量守恒定律，原因是碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中．
（3）C實驗中的現象是a端銅絲由紅色變成黑色，銅絲向a端傾斜．

Answer 1

分析 【活動與探究一】
根據電解水試驗的現象、結論、生成氣體的性質、發生的反應及微粒的變化分析回答有關的問題；
【活動與探究二】
（1）配制一定質量分數的溶液的步驟：計算、稱量（量取）、溶解．
（2）根據天平的使用方法是左物右碼，左盤的質量等于右盤的質量加游碼的質量，進行分析解答．
（3）NaCl稱量完畢放回砝碼時，發現10g的砝碼有缺損，則會造成實際稱取的氯化鈉的質量偏少，據此進行分析解答．
【活動與探究三】化學反應遵循質量守恒定律，即參加反應的物質的質量之和，等于反應后生成的物質的質量之和；                      
化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變．

解答 解：【活動與探究一】
（1）該實驗中，與兩個電極相連的a、b兩支玻璃管中產生的氣體分別電源的負極、正極產生的氣體，分別是氫氣和氧氣，體積比約為2：1；
（2）由于b中的氣體是氧氣具有助燃性，檢驗b試管中的氣體用帶火星的木條，現象是：帶火星的木條復燃；
（3）電解水生成了氫氣和氧氣，該實驗證明了水是由氫、氧兩種元素組成的；
【活動與探究二】
（1）配制溶質質量分數為10%的NaCl溶液，首先計算配制溶液所需NaCl和水的質量，再稱量所需的NaCl和量取水，最后進行溶解，正確的操作順序為②⑤①④③．
（2）由左盤的質量=右盤的質量+游碼的質量可知，砝碼的質量為10g+5g=15g，游碼的質量為3.2g；則稱取的NaCl質量為15g+3.2g=18.2g．
（3）NaCl稱量完畢放回砝碼時，發現10g的砝碼有缺損，則會造成實際稱取的氯化鈉的質量偏少，則所配制溶液的質量分數小于10%．
【活動與探究三】
（1）硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，無氣體生成，反應前后天平平衡；
（2）B實驗不能驗證質量守恒定律的原因是：碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中．
故填：不能；碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中．
（3）銅在加熱條件下能和空氣中的氧氣反應生成黑色的氧化銅，因此C實驗中能夠觀察到：a端銅絲由紅色變成黑色，銅絲向a端傾斜．
故填：a端銅絲由紅色變成黑色，銅絲向a端傾斜．
答案：
【活動與探究一】
（1）氫氣；2：1；
（2）用帶火星的木條；
（3）氫、氧兩種元素；
【活動與探究二】
（1）②⑤①④③；（2）18.2；（3）小于．
【活動與探究三】
（1）平衡；（2）不能；碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中；（3）a端銅絲由紅色變成黑色，銅絲向a端傾斜．

點評 本題比較全面地考查了有水的知識，加強教材中有關水的知識匯總歸納和學習是解答本題的關鍵．