Question

【題目】化學科學十分重視實證和理性思維。在課堂學習中，通過選用典型物質進行典型實驗，采用實證法進行有關物質化學性質的研究。運用“比較歸納”的方法得出一些科學結論。

◆氧氣的化學性質：氧氣的化學性質比較活潑，能與很多物質發(fā)生反應。圖中所示的是探究氧氣化學性質的實驗。據(jù)圖回答問題

（1）圖③中的現(xiàn)象：鐵絲在純氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體。鐵絲在空氣中不能燃燒。木炭在圖⑤中燃燒與木炭在圖④中燃燒劇烈程度_____（選填“不同”或“相同”）。圖⑥的實驗目的是_____。

（2）根據(jù)上述木炭和鐵絲燃燒的實驗，你能歸納出物質燃燒的劇烈程度與_____有關。與燃燒一樣，任何化學反應都需要在一定條件下進行。因此，通過控制反應條件，可以促進或抑制化學反應，使之滿足人們的需要。請舉一個生活中控制化學反應速率的具體實例：_____。

◆二氧化碳的化學性質：二氧化碳在通常情況下不能燃燒，也不支持燃燒；能夠與水、堿溶液等物質發(fā)生反應。

（1）在學習酸的化學性質之前，小聰曾用紫色干燥的石蕊小花做了下圖所示的探究實驗，得出“二氧化碳與水反應生成酸”的結論，各實驗的目的或結論如下表所示：

實驗序號	I	II	Ⅲ
實驗現(xiàn)象	紫色石蕊小花變紅色	紫色石蕊小花不變色	紫色石蕊小花變紅色
實驗目的和結論	證明酸溶液能使紫色石蕊變紅色	證明水不能使紫色石蕊變紅色	證明二氧化碳與水反應生成酸使紫色石蕊變紅色

小明同學對小聰同學的實驗方案提出了質疑，他認為上述實驗還不足以證明“二氧化碳和水反應生成了酸”，其理由是_____。兩位同學討論后補充做了一個實驗，從而證明了“二氧化碳和水反應生成了酸”。補充實驗的操作方法和現(xiàn)象分別是_____和_____。

（2）化學課上，老師將二氧化碳分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，我們觀察到前者有明顯現(xiàn)象，后者無明顯現(xiàn)象。為了探究二氧化碳和氫氧化鈉是否確實發(fā)生了化學反應，同學們設計了下列實驗裝置（所有裝置的氣密性良好），試圖通過觀察現(xiàn)象來間接證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應。

①如圖所示，甲的實驗現(xiàn)象：“在水下取出試管口的橡膠塞，試管內液面上升”；乙的實驗現(xiàn)象：“氣球慢慢脹大”；丙的實驗現(xiàn)象：“軟塑料瓶變癟”。小智同學認為上述實驗是可行的，其共同原理是氫氧化鈉溶液與二氧化碳氣體反應，使容器內壓_____大氣壓（選填“大于”或“小于”）小慧同學提出了質疑，她認為上述實驗還不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉確實發(fā)生了反應，其理由是二氧化碳能溶于水且與水反應。小慧思考后，對比甲實驗裝置又補充了一個對比實驗，使實驗方案更完善。小慧的補充實驗中改變的因素是：將甲實驗中的_____換成_____。

②小慧同學認為還可利用與上述實驗不同的原理，設計如下實驗方案，我們來幫她完成：

	實驗步驟和方法	實驗現(xiàn)象	實驗結論
小慧第一方案		_____	二氧化碳和氫氧化鈉確實發(fā)生了化學反應
小慧第二方案	_____（短線上文字說明，不要再選用鹽）	_____

（探究收獲）通過上述對比實驗的探究，同學們總結出對于無明顯現(xiàn)象的化學反應，要判斷反應的發(fā)生，可以通過改變實驗裝置，創(chuàng)設新的情境來觀察到明顯的反應現(xiàn)象判斷反應的發(fā)生；也可以_____的存在來判斷反應的發(fā)生。

Answer 1

【答案】不同 驗證木炭在氧氣中燃燒的產(chǎn)物是否是二氧化碳 氧氣的濃度 通過控制反應物之間的接觸面積來控制反應的速率 沒有檢驗干燥的二氧化碳氣體能否使紫色石蕊變紅色 將紫色石蕊試液和濾紙做成的紫色小花，干燥后放入裝有二氧化碳氣體的集氣瓶中 小紫花不變色 小于 氫氧化鈉 水 產(chǎn)生白色沉淀 滴加足量的稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 檢驗生成物的存在

【解析】

（1）氧氣具有助燃性，木炭在空氣中加熱持續(xù)紅熱，而在氧氣中能夠劇烈燃燒、發(fā)出白光，現(xiàn)象不同；將澄清的石灰水倒入反應后的集氣瓶內振蕩，石灰水變渾濁，這說明了木炭在氧氣中燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳；故填：不同；驗證木炭在氧氣中燃燒的產(chǎn)物是否是二氧化碳；
（2）氧氣濃度影響反應的現(xiàn)象和劇烈程度，所以木炭、硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒劇烈；鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，在空氣中只是發(fā)紅并未燃燒，說明可燃物能否燃燒或燃燒的劇烈程度與氧氣濃度有關；影響化學反應速率的因素有反應物的接觸面積等，如反應物之間的接觸面積越大，反應速率越快；故填：氧氣的濃度；通過控制反應物之間的接觸面積來控制反應的速率；
（1）通過上面的對比試驗不難看出沒有檢驗干燥的二氧化碳氣體能否使紫色石蕊變紅色，然后設計增加一個驗證干燥的二氧化碳氣體能否使紫色石蕊變紅色的實驗：將紫色石蕊試液和濾紙做成的紫色小花，干燥后放入裝有二氧化碳氣體的集氣瓶中，小紫花不變色．故答案為：沒有檢驗干燥的二氧化碳氣體能否使紫色石蕊變紅色；將紫色石蕊試液和濾紙做成的紫色小花，干燥后放入裝有二氧化碳氣體的集氣瓶中；小紫花不變色；
（2）①二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應，造成了裝置內的壓強小于外界大氣壓；根據(jù)小慧提出的疑問，可以將甲實驗中的氫氧化鈉溶液更換成水，觀察試管內的液面上升高度；故填：小于；氫氧化鈉；水；
②根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應后的產(chǎn)物可以知道，若反應則生成了碳酸鈉，所以可以檢驗是否存在碳酸鈉來判斷反應是否發(fā)生，可以選擇稀鹽酸、氯化鈣溶液或是氫氧化鈣溶液等來進行驗證；故填：產(chǎn)生白色沉淀；滴加足量的稀鹽酸；有氣泡產(chǎn)生；
[探究收獲]根據(jù)實驗中幾個同學的設計可以知道，只有有明顯的實驗現(xiàn)象可以得出準確的結論，同時注意控制變量、運用對比實驗、檢驗生成物的存在等科學的探究方法來探究問題；故填：檢驗生成物的存在．