Question

8．實驗化學學習的重要途徑．請根據下列實驗要求回答相關問題：
【活動與探究一】實驗室制取氣體的裝置選擇．

實驗室制取氣體時需要的一些裝置如圖1所示，請回答下列問題：
（1）實驗室里用B裝置制取氧氣可選擇的收集裝置有C或E，若要得到干燥的氧氣，所選擇的連接順序為B→E．
（2）某同學利用上述B裝置，用貝殼（主要成分為碳酸鈣）和鹽酸反應生成了一種無色氣體，請你設計實驗方案，用化學方法檢驗生成的氣體為二氧化碳．（要求寫出操作過程、使用試劑和實驗現象）把生成的氣體通入澄清的石灰水中、石灰水變渾濁、證明是二氧化碳．
【活動與探究二】小明同學欲通過化學實驗證明“質量守恒定律”，確定以“稀鹽酸與碳酸鈣反應”為研究對象，設計的實驗裝罝如圖2所示．
（1）根據實驗目的，小明應該測量的數據是反應前、后（填“只有反應前”“只有反應后”“反應前、后”之一）整個反應裝罝（包括錐形瓶、氣球和藥品）的質量．
（2）實驗步驟如下：
①按如圖3方式放好儀器，使天平平衡，記錄稱量數據．
②將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中液體里出現的現象之一是有大量氣泡冒出．
③當反應結束時，氣球已經完全鼓起，小明發現天平的指針巳經向右偏了．小明又重新稱量，記錄了數據．他感到困惑：其他操作均正常，實驗現象與數據為何與預測結果不符？你認為出現該實驗現象的合理解釋最應該是下列各項中的C（填序號）．
A．該反應前后原子的種類、數目變少
B．該反應生成物的總質量小于反應物的總質量
C．空氣的浮力作用干擾了實驗結果
D．生成氣體的反應不遵守質量守恒定律．
【活動與探究三】定量測定空氣中氧氣的含量．

實驗五
裝置一	裝置二

（1）實驗五中，裝置一比裝置二更合理，理由是空氣流通的更好，氧氣能夠充分的反應；
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	8mL

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 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，用向上排空氣法收集的氧氣比較純凈．實驗室制取CO₂，是在常溫下，用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的，碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此不需要加熱．二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳．根據實驗目的，小明應該測量的數據是反應前、后整個反應裝罝的質量；將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中液體里出現的現象之一是有大量氣泡冒出，當反應結束時，氣球已經完全鼓起，小明發現天平的指針巳經向右偏了，原因是空氣的浮力作用干擾了實驗結果；裝置一比裝置二更合理，理由是：空氣流通的更好，氧氣能夠充分的反應；由表格數據可知，實驗測得空氣中氧氣的體積分數8mL；

解答 解：【活動與探究一】（1）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，用向上排空氣法收集的氧氣比較純凈；故答案為：C或E；B；E；
（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗：把氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；故答案為：把生成的氣體通入澄清的石灰水中；石灰水變渾濁；證明是二氧化碳；
【活動與探究二】（1）根據實驗目的，小明應該測量的數據是反應前、后整個反應裝罝的質量；故答案為：反應前、后；
（2）將碳酸鈣粉末全部倒入錐形瓶中，觀察到錐形瓶中液體里出現的現象之一是有大量氣泡冒出，當反應結束時，氣球已經完全鼓起，小明發現天平的指針巳經向右偏了，原因是空氣的浮力作用干擾了實驗結果；故答案為：有大量氣泡冒出；C；
【活動與探究三】故答案為：空氣流通的更好，氧氣能夠充分的反應；8mL；偏小；

點評 本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫、質量守恒定律和空氣中氧氣含量的探究等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．