Question

【題目】化學(xué)科學(xué)十分重視實(shí)證和理性思維。在課堂學(xué)習(xí)中，通過選用典型物質(zhì)進(jìn)行典型實(shí)驗(yàn)，采用實(shí)證法進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的研究。運(yùn)用“比較歸納”的方法得出一些科學(xué)結(jié)論。

◆氧氣的化學(xué)性質(zhì)：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。圖中所示的是探究氧氣化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_____。

（2）根據(jù)上述木炭和鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)，你能歸納出物質(zhì)燃燒的劇烈程度與_____有關(guān)。與燃燒一樣，任何化學(xué)反應(yīng)都需要在一定條件下進(jìn)行。因此，通過控制反應(yīng)條件，可以促進(jìn)或抑制化學(xué)反應(yīng)，使之滿足人們的需要。請(qǐng)舉一個(gè)生活中控制化學(xué)反應(yīng)速率的具體實(shí)例：_____。

◆二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：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(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

（1）在學(xué)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)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(shí)驗(yàn)，得出“二氧化碳與水反應(yīng)生成酸”的結(jié)論，各實(shí)驗(yàn)的目的或結(jié)論如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	I	II	Ⅲ
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒Y(jié)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(yīng)生成酸使紫色石蕊變紅色

小明同學(xué)對(duì)小聰同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以證明“二氧化碳和水反應(yīng)生成了酸”，其理由是_____。兩位同學(xué)討論后補(bǔ)充做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而證明了“二氧化碳和水反應(yīng)生成了酸”。補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的操作方法和現(xiàn)象分別是_____和_____。

（2）化學(xué)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(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)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(yīng)。

①如圖所示，甲的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“在水下取出試管口的橡膠塞，試管內(nèi)液面上升”；乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“氣球慢慢脹大”；丙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“軟塑料瓶變癟”。小智同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)是可行的，其共同原理是氫氧化鈉溶液與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)，使容器內(nèi)壓_____大氣壓（選填“大于”或“小于”）小慧同學(xué)提出了質(zhì)疑，她認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以證明二氧化碳與氫氧化鈉確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，其理由是二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)。小慧思考后，對(duì)比甲實(shí)驗(yàn)裝置又補(bǔ)充了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)方案更完善。小慧的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)中改變的因素是：將甲實(shí)驗(yàn)中的_____換成_____。

②小慧同學(xué)認(rèn)為還可利用與上述實(shí)驗(yàn)不同的原理，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，我們來幫她完成：

	實(shí)驗(yàn)步驟和方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
小慧第一方案		_____	二氧化碳和氫氧化鈉確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
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(duì)比實(shí)驗(yàn)的探究，同學(xué)們總結(jié)出對(duì)于無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，要判斷反應(yīng)的發(fā)生，可以通過改變實(shí)驗(yàn)裝置，創(chuàng)設(shè)新的情境來觀察到明顯的反應(yīng)現(xiàn)象判斷反應(yīng)的發(fā)生；也可以_____的存在來判斷反應(yīng)的發(fā)生。

Answer 1

【答案】不同 驗(yàn)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(yīng)物之間的接觸面積來控制反應(yīng)的速率 沒有檢驗(yàn)干燥的二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w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(yàn)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(yīng)后的集氣瓶內(nèi)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(yàn)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(yīng)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(guān)；影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有反應(yīng)物的接觸面積等，如反應(yīng)物之間的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；故填：氧氣的濃度；通過控制反應(yīng)物之間的接觸面積來控制反應(yīng)的速率；
（1）通過上面的對(duì)比試驗(yàn)不難看出沒有檢驗(yàn)干燥的二氧化碳?xì)怏w能否使紫色石蕊變紅色，然后設(shè)計(jì)增加一個(gè)驗(yàn)證干燥的二氧化碳?xì)怏w能否使紫色石蕊變紅色的實(shí)驗(yàn)：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?xì)怏w的集氣瓶中，小紫花不變色．故答案為：沒有檢驗(yàn)干燥的二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w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(yīng)，造成了裝置內(nèi)的壓強(qiáng)小于外界大氣壓；根據(jù)小慧提出的疑問，可以將甲實(shí)驗(yàn)中的氫氧化鈉溶液更換成水，觀察試管內(nèi)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(yīng)后的產(chǎn)物可以知道，若反應(yīng)則生成了碳酸鈉，所以可以檢驗(yàn)是否存在碳酸鈉來判斷反應(yīng)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(jìn)行驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中幾個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)可以知道，只有有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出準(zhǔn)確的結(jié)論，同時(shí)注意控制變量、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)生成物的存在等科學(xué)的探究方法來探究問題；故填：檢驗(yàn)生成物的存在．