Question

化學(xué)學(xué)習(xí)常用探究的方法學(xué)習(xí)常見(jiàn)物質(zhì)的組成、性質(zhì)與制�。�課堂上老師引導(dǎo)我們回顧了幾個(gè)探究實(shí)驗(yàn)．
探究1：研究常見(jiàn)物質(zhì)的組成．

A、B、C都是研究物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)．從研究方法得知，A實(shí)驗(yàn)是利用可燃物消耗瓶?jī)?nèi)的

 

，使瓶?jī)?nèi)

 

減小推測(cè)空氣中氧氣含量的．B實(shí)驗(yàn)是通過(guò)證明生成物的

 

來(lái)推測(cè)水的組成的．而C實(shí)驗(yàn)與

 

（填實(shí)驗(yàn)代號(hào)）實(shí)驗(yàn)的方法相同．
探究2：研究常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)
根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)，并閱讀小資料，回答下列問(wèn)題．

（1）圖1集氣瓶中加入液體的作用是

 

．
（2）圖2集氣瓶中加入的液體可能是

 

，其目的為

 

．
（3）圖1和圖2實(shí)驗(yàn)中涉及反應(yīng)的共同點(diǎn)是

 

．
探究3：研究常見(jiàn)氣體的制取
如圖是實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的裝置圖．實(shí)驗(yàn)課上同學(xué)們用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，請(qǐng)回答：

（1）寫出A圖中帶標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①

 

②

 

．
（2）用該方法制取氧氣的化學(xué)方程式是

 

．
（3）該方法制取氧氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇

 

，收集裝置應(yīng)選擇

 

，若用C裝置采用排水法收集氧氣，進(jìn)氣口為

 

（填a或b）．
（4）甲、乙、丙三名同學(xué)用所選裝置合作實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，橡皮塞突然彈飛，并有少量的液體濺到實(shí)驗(yàn)臺(tái)和衣服上．就此異�，F(xiàn)象三名同學(xué)探究如下：
[問(wèn)題]為什么橡皮塞瞬間會(huì)突然彈飛呢？
[查閱資料]①容器內(nèi)瞬間產(chǎn)生氣體過(guò)多，壓強(qiáng)過(guò)大．可能導(dǎo)致橡皮塞彈飛；
②化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度、接觸面積、溫度、催化劑等因素有關(guān)．
[猜想]甲同學(xué)：導(dǎo)氣管堵塞或彎折造成的．
乙同學(xué)：過(guò)氧化氫溶液用量過(guò)多造成的．
丙同學(xué)：過(guò)氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)大造成的．
[分析驗(yàn)證]通過(guò)檢查實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管沒(méi)有堵塞、彎折的情況；與實(shí)驗(yàn)成功的小組同學(xué)交流，得知各小組所用過(guò)氧化氫溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同．于是他們否定了

 

兩名同學(xué)的猜想．請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證另一名同學(xué)的猜想是導(dǎo)致本次實(shí)驗(yàn)橡皮塞彈飛的主要原因．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論

[交流反思]
老師建議他們可以通過(guò)改進(jìn)發(fā)生裝置的方法，避免橡皮塞彈飛．你對(duì)所選的發(fā)生裝置有何改進(jìn)設(shè)想？（語(yǔ)言敘述或畫圖均可）

Answer 1

分析：從不同的方面來(lái)研究物質(zhì)的組成：根據(jù)壓強(qiáng)的變化來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量和根據(jù)元素種類在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生變化；認(rèn)識(shí)鐵絲和硫在氧氣中燃燒的共同點(diǎn)：都有氧氣參與，都是化合反應(yīng)，都是放熱反應(yīng)，反應(yīng)條件都是點(diǎn)燃等，能從不同的角度看待不同反應(yīng)的共同點(diǎn)，一定還要注意反應(yīng)操作應(yīng)注意的事項(xiàng)；在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣由于反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件的不同，選取的反應(yīng)裝置則不同，收集裝置的選擇主要和所制取氣體的性質(zhì)有關(guān)系．

解答：解：探究一：
測(cè)定空氣中氧氣的含量主要是利用紅磷可以和空氣中的氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成固態(tài)的五氧化二磷，從而導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小，從而根據(jù)進(jìn)入瓶中的水的多少來(lái)推測(cè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．根據(jù)元素種類在化學(xué)變化前后不發(fā)生變化，由于水在通電的條件下可以生成氫氣和氧氣，可推知水是由氫元素和氧元素組成；石蠟在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，可推知石蠟中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素．故答案為：氧氣，壓強(qiáng)，元素種類，B
探究二：
（1）由于鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)會(huì)生成大量的熱，為防止融熔的生成物濺落時(shí)炸裂瓶底，要在瓶中放一層沙或一些水，故答案為：防止高溫熔化物濺落瓶底，使集氣瓶炸裂
（2）由于硫在氧氣中燃燒會(huì)生成有毒的二氧化硫氣體，為防止二氧化硫氣體排放到空氣中污染空氣，應(yīng)在集氣瓶中放一些能吸收二氧化硫的氫氧化鈉溶液或其他的堿液，故答案為：氫氧化鈉溶液，防止二氧化氣體排放到空氣中污染空氣
（3）由于3Fe+2O₂

點(diǎn)燃  .

Fe₃O₄，S+O₂

點(diǎn)燃  .

SO₂，兩個(gè)反應(yīng)的相同點(diǎn)有：都有氧氣參與，都是化合反應(yīng)，都是放熱反應(yīng)，反應(yīng)條件都是點(diǎn)燃等，故答案為：都是化合反應(yīng)（合理即可）
探究三：
（1）酒精燈，鐵架臺(tái)
（2）由于過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
（3）由于該反應(yīng)是固液混合且不需要加熱，因此應(yīng)選擇B裝置來(lái)制氧氣，又因氧氣不易溶于水而且密度比空氣大，因此可以選擇H或F或C來(lái)收集氧氣；若采用C來(lái)收集氧氣，即相當(dāng)于排水法收集氧氣，必須把里面的水能夠排凈，即必須能引起瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)增大．故答案為：B，C或F或H，b
（4）由題意可知，導(dǎo)氣管沒(méi)有堵塞、彎折的情況，各小組所用過(guò)氧化氫溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也均相同，所以首先否定甲和丙的猜想，而乙的猜想是過(guò)氧化氫溶液用量過(guò)多造成的，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)只要控制過(guò)氧化氫溶液的量不同則可．
故答案為：甲和丙，

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取兩只試管分別加入等質(zhì)量的二氧化錳，再加入不同質(zhì)量的過(guò)氧化氫溶液	過(guò)氧化氫溶液多的反應(yīng)較劇烈（或瞬間產(chǎn)生的氣泡多）	乙的猜想正確

[交流反思]橡皮塞彈飛主要是因?yàn)檠b置內(nèi)的壓強(qiáng)過(guò)大引起的，因此可以換成容積較大的反應(yīng)容器或者是可以調(diào)節(jié)裝置內(nèi)壓強(qiáng)的容器或者是能夠控制反應(yīng)速率的容器，故答案為：換成一容積較大的反應(yīng)容器（如廣口瓶、錐形瓶、燒瓶等）或用長(zhǎng)頸漏斗、分液漏斗、注射器等．（合理即可）

點(diǎn)評(píng)：主要從不同的層面研究物質(zhì)的組成、常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)、常見(jiàn)氣體的制取，要求學(xué)生把握住一些規(guī)律性的東西，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力．