Question

14．用科學(xué)方法認(rèn)識(shí)物質(zhì)
掌握了物質(zhì)的組成、性質(zhì)才能合理地應(yīng)用物質(zhì)，研究物質(zhì)組成、性質(zhì)的基本方法主要有：觀察法、實(shí)驗(yàn)法等．
（1）用觀察法認(rèn)識(shí)空氣
觀察法是一種有計(jì)劃、有目的地用感官（眼、鼻、耳、手）考察研究對(duì)象的方法．
用觀察法研究空氣的性質(zhì)，請(qǐng)你寫出一種觀察方法，該方法得出的空氣的一條性質(zhì)：觀察方法是看顏色，得出的性質(zhì)是空氣是無(wú)色氣體；
（2）用實(shí)驗(yàn)法認(rèn)識(shí)空氣的組成及其成分的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)法是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)的組成、未知性質(zhì)的方法．
①用實(shí)驗(yàn)法認(rèn)識(shí)空氣的組成
實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量．請(qǐng)據(jù)圖和所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題．
實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，該實(shí)驗(yàn)的原理是用銅和氧氣反應(yīng)消耗掉空氣中的氧氣，已知圖中玻璃管的容積為50mL，實(shí)驗(yàn)前注射器活塞對(duì)應(yīng)的示數(shù)是100mL：實(shí)驗(yàn)后當(dāng)氣球回復(fù)實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)時(shí)，注射器活塞對(duì)應(yīng)的示數(shù)是70mL，則氧氣約占空氣體積的20%．
②用實(shí)驗(yàn)法認(rèn)識(shí)二氧化碳的性質(zhì)
小明設(shè)計(jì)了如圖所示的三組實(shí)驗(yàn)來(lái)探究二氧化碳的性質(zhì)：

在實(shí)驗(yàn)一中，將一瓶二氧化碳沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢倒入小燒杯中，可以觀察到的現(xiàn)象是燃著的蠟燭由低到高依次熄滅，由此可以得出二氧化碳的兩條性質(zhì)分別是不燃燒、不支持燃燒、密度比空氣大；
實(shí)驗(yàn)二中，向集滿CO₂的試管內(nèi)倒入約占試管容積三分之一的澄清石灰水，旋緊膠塞，持續(xù)振蕩一定時(shí)間，試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，充分振蕩后，試管內(nèi)壓強(qiáng)（填“＞”或“=”或“＜”）＜試管外大氣壓強(qiáng)；
實(shí)驗(yàn)三中，先分別向兩支盛有蒸餾水的試管中滴加幾滴紫色石蕊試液，如實(shí)驗(yàn)（Ⅰ），然后向其中一支試管中通入二氧化碳，如實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）．在實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）中溶液變紅色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+H₂O═H₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)觀察法的定義分析解答；
（2）①根據(jù)檢測(cè)空氣中氧氣體積的實(shí)驗(yàn)操作及化學(xué)方程式的書寫方法進(jìn)行分析；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及化學(xué)方程式的書寫進(jìn)行分析解答；

解答 解：（1）用眼睛觀察空氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)它是無(wú)色的氣體，故填：看顏色；空氣是無(wú)色氣體；
（2）①實(shí)驗(yàn)室中常用在密閉裝置中加熱銅的方法測(cè)量空氣中氧氣的體積，用銅和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅來(lái)消耗掉空氣中的氧氣，通過(guò)空氣體積的變化來(lái)驗(yàn)證空氣中氧氣的體積，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO； 已知圖中玻璃管的容積為50mL，實(shí)驗(yàn)前注射器活塞對(duì)應(yīng)的示數(shù)是100mL：實(shí)驗(yàn)后當(dāng)氣球回復(fù)實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)時(shí)，注射器活塞對(duì)應(yīng)的示數(shù)是70mL，分析可知，密閉裝置中空氣的體積是50mL+100mL=150mL，反應(yīng)后氣體體積減少：150mL-50mL-70mL=30mL，則氧氣約占空氣體積為$\frac{30mL}{150mL}×100%$=20%，故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；用銅和氧氣反應(yīng)消耗掉空氣中的氧氣；20%；
②在實(shí)驗(yàn)一中，將一瓶二氧化碳沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢倒入小燒杯中，可以觀察到的現(xiàn)象是：燃著的蠟燭由低到高依次熄滅，由此可以得出二氧化碳的性質(zhì)有：不燃燒、不支持燃燒且密度比空氣大；故填：燃著的蠟燭由低到高依次熄滅；不燃燒、不支持燃燒；密度比空氣大；實(shí)驗(yàn)二中，向集滿CO₂的試管內(nèi)倒入約占試管容積三分之一的澄清石灰水，旋緊膠塞，持續(xù)振蕩一定時(shí)間，會(huì)看到澄清石灰水變渾濁，原因是二氧化碳與石灰水發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀，其化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；反應(yīng)后由于密閉容器內(nèi)的二氧化碳被消耗，所以容器內(nèi)氣壓減小，故答案為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；＜；實(shí)驗(yàn)三中，先分別向兩支盛有蒸餾水的試管中滴加幾滴紫色石蕊試液，然后向其中一支試管中通入二氧化碳，會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）中溶液變紅色，原因是二氧化碳溶于水生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO₂+H₂O═H₂CO₃．故答案為：紅；CO₂+H₂O═H₂CO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查科學(xué)探究方法，注意研究物質(zhì)性質(zhì)的常用方法中，使用感官獲得物質(zhì)的性質(zhì)的方法屬于觀察法．