19.高錳酸鉀是一種鹽,可溶于水,溶液顯紫紅色.課本上有一個(gè)“估算高錳酸根離子的大小”的實(shí)驗(yàn),某同學(xué)按課本實(shí)驗(yàn)步驟操作如下:
①取一小粒高錳酸鉀晶體(實(shí)驗(yàn)室用的高錳酸鉀晶體粒徑大約為1-3毫米),用毫米刻度尺測(cè)量并估算其體積為Vmm3;
②將該高錳酸鉀晶體溶解在有10毫升水的試管1中;
③從試管1中取出1毫升溶液,將其加入有9毫升水的試管2中(第一次稀釋);
④從試管2中取出1毫升溶液,將其加入有9毫升水的試管3中;
⑤以上述方法繼續(xù)稀釋高錳酸鉀溶液,到剛看不出高錳酸鉀溶液的紫紅色為止時(shí),共稀釋10次.
特別提示:已知在第9次稀釋時(shí),還能看出溶液呈淡紫紅色.此時(shí)10毫升溶液中有1 000個(gè)高錳酸根離子.該數(shù)據(jù)可作為本實(shí)驗(yàn)的估算比較標(biāo)準(zhǔn).
請(qǐng)回答以下問題:
(1)在取1毫升高錳酸鉀溶液時(shí),若俯視量筒讀數(shù),則所取溶液體積小于1毫升(填“大于”“等于”或“小于”).
(2)下列課本中的哪一個(gè)實(shí)驗(yàn),與本實(shí)驗(yàn)方法相似的是C.
A.驗(yàn)證植物光合作用產(chǎn)生氧氣      B.測(cè)定空氣中氧氣的含量
C.用pH試紙測(cè)定溶液的酸堿度       D.探究物體所受浮力與排開水的關(guān)系
(3)要提高該實(shí)驗(yàn)估算的準(zhǔn)確度,下列哪兩種改進(jìn)方法一定正確AB.
A.在一支試管中加入蒸餾水作為無色標(biāo)準(zhǔn),與稀釋后的溶液加以比對(duì)
B.每次稀釋時(shí)都從試管中取2毫升溶液,將其加入有18毫升水的試管中
C.將高錳酸鉀晶體放入盛有蒸餾水的量筒中,根據(jù)量筒中液面變化,測(cè)量其體積
D.用托盤天平稱量一小粒高錳酸鉀晶體的質(zhì)量,根據(jù)其密度計(jì)算出體積
(4)按該同學(xué)實(shí)驗(yàn)方法估算高錳酸根離子的大小約是$\frac{V}{{10}^{12}}$mm3(用式子).

分析 (1)根據(jù)量筒的讀數(shù)方法分析:平視凹液面的最低處,仰視或俯視都會(huì)影響讀數(shù)或量取;
(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)研究的方法分析;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的:要提高該實(shí)驗(yàn)估算的準(zhǔn)確度堿性分析;
(4)先用一定方法測(cè)量并估算出高錳酸鉀晶體的體積V; 再用一定方法測(cè)量并估算出高錳酸鉀晶體中高錳酸根離子(MnO4-)的個(gè)數(shù)n(從原液到第一次稀釋,稀釋了10倍,從第一次稀釋到第二次稀釋,稀釋了100倍,依次稀釋9次,稀釋了109倍,則n÷109=1000);則一個(gè)高錳酸根離子(MnO4-)的體積大小為:V/n;.

解答 解:(1)俯視量筒1ml的高錳酸鉀溶液,使得液面在1ml的下方,故會(huì)偏。
故答案為:小于;
(2)本實(shí)驗(yàn)方法用“估算比較標(biāo)準(zhǔn)”的方法來做的實(shí)驗(yàn),在四個(gè)課本實(shí)驗(yàn)的選項(xiàng)中只有用pH試紙通過間接的粗略測(cè)定溶液的酸堿度,與本實(shí)驗(yàn)方法與相似;
故選項(xiàng)為:C;
(3)要提高該實(shí)驗(yàn)估算的準(zhǔn)確度,可以在一支試管中加人蒸餾水作為無色標(biāo)準(zhǔn),與稀釋后的溶液加以比對(duì),這樣可以準(zhǔn)確判斷溶液的顏色變化,控制實(shí)驗(yàn)的次數(shù);每次稀釋時(shí)都從試管中取2毫升溶液,將其加人有18毫升水的試管中,稀釋的倍數(shù)是一樣的;利用體積計(jì)算的公式用托盤天平無法稱量一小粒高錳酸鉀晶體的質(zhì)量,根據(jù)其密度計(jì)算出體積;而將高錳酸鉀晶體放人盛有蒸餾水的量筒中,量筒中液面變化不大,所以不能提高該實(shí)驗(yàn)估算的準(zhǔn)確度,
故答案為:AB;
(4)高錳酸根晶體的體積為Vmm3;高錳酸根離子的個(gè)數(shù)為:1000×109═1012;則高錳酸根離子的大小為:$\frac{V}{{10}^{12}}$;
故答案為:$\frac{V}{{10}^{12}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題屬于信息題的考查:量筒的使用、依據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的堿性分析選擇,在做“估算高錳酸根離子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要明確測(cè)定的原理,即V/n;能夠考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和分析問題的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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9.下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是(  )
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B.用觀察顏色的方法區(qū)別鹽酸溶液和水
C.用聞氣味的方法區(qū)別氧氣和二氧化碳
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14.學(xué)習(xí)化學(xué)能使我們更好地認(rèn)識(shí)生活中的有關(guān)現(xiàn)象,更合理地解決實(shí)際問題.根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)填空:
(1)泡茶時(shí)能聞到茶香的原因是分子在不斷運(yùn)動(dòng).
(2)瓦斯爆炸是煤礦安全事故中的一種.為了安全生產(chǎn),要求井下通風(fēng)狀況良好,控制瓦斯?jié)舛仍?%以下;禁止攜帶煙草及點(diǎn)火工具下井,挖掘時(shí)防止和減少摩擦火花的產(chǎn)生.上述措施可以防爆是因?yàn)榍宄丝扇嘉锖涂刂茰囟仍诳扇嘉锏闹瘘c(diǎn)以下;根據(jù)燃燒的條件回答:為什么用扇子扇爐火不會(huì)熄滅,而越扇越旺;而用扇子扇燭火火焰,一扇就  立即熄滅?用扇子扇爐火增大可燃物與氧氣的接觸面積,使火燃得更旺;而
用扇子扇燭火使可燃物的溫度降至著火點(diǎn)以下
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11.用氯酸鉀與二氧化錳混合制取并收集氧氣使用如圖的裝置,請(qǐng)回答下列問題.
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