Question

【题目】化学科学十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，通过选用典型物质进行典型实验，采用实证法进行有关物质化学性质的研究。运用“比较归纳”的方法得出一些科学结论。

◆氧气的化学性质：氧气的化学性质比较活泼，能与很多物质发生反应。图中所示的是探究氧气化学性质的实验。据图回答问题

（1）图③中的现象：铁丝在纯氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。铁丝在空气中不能燃烧。木炭在图⑤中燃烧与木炭在图④中燃烧剧烈程度_____（选填“不同”或“相同”）。图⑥的实验目的是_____。

（2）根据上述木炭和铁丝燃烧的实验，你能归纳出物质燃烧的剧烈程度与_____有关。与燃烧一样，任何化学反应都需要在一定条件下进行。因此，通过控制反应条件，可以促进或抑制化学反应，使之满足人们的需要。请举一个生活中控制化学反应速率的具体实例：_____。

◆二氧化碳的化学性质：二氧化碳在通常情况下不能燃烧，也不支持燃烧；能够与水、碱溶液等物质发生反应。

（1）在学习酸的化学性质之前，小聪曾用紫色干燥的石蕊小花做了下图所示的探究实验，得出“二氧化碳与水反应生成酸”的结论，各实验的目的或结论如下表所示：

实验序号	I	II	Ⅲ
实验现象	紫色石蕊小花变红色	紫色石蕊小花不变色	紫色石蕊小花变红色
实验目的和结论	证明酸溶液能使紫色石蕊变红色	证明水不能使紫色石蕊变红色	证明二氧化碳与水反应生成酸使紫色石蕊变红色

小明同学对小聪同学的实验方案提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明“二氧化碳和水反应生成了酸”，其理由是_____。两位同学讨论后补充做了一个实验，从而证明了“二氧化碳和水反应生成了酸”。补充实验的操作方法和现象分别是_____和_____。

（2）化学课上，老师将二氧化碳分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者有明显现象，后者无明显现象。为了探究二氧化碳和氢氧化钠是否确实发生了化学反应，同学们设计了下列实验装置（所有装置的气密性良好），试图通过观察现象来间接证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

①如图所示，甲的实验现象：“在水下取出试管口的橡胶塞，试管内液面上升”；乙的实验现象：“气球慢慢胀大”；丙的实验现象：“软塑料瓶变瘪”。小智同学认为上述实验是可行的，其共同原理是氢氧化钠溶液与二氧化碳气体反应，使容器内压_____大气压（选填“大于”或“小于”）小慧同学提出了质疑，她认为上述实验还不足以证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应，其理由是二氧化碳能溶于水且与水反应。小慧思考后，对比甲实验装置又补充了一个对比实验，使实验方案更完善。小慧的补充实验中改变的因素是：将甲实验中的_____换成_____。

②小慧同学认为还可利用与上述实验不同的原理，设计如下实验方案，我们来帮她完成：

	实验步骤和方法	实验现象	实验结论
小慧第一方案		_____	二氧化碳和氢氧化钠确实发生了化学反应
小慧第二方案	_____（短线上文字说明，不要再选用盐）	_____

（探究收获）通过上述对比实验的探究，同学们总结出对于无明显现象的化学反应，要判断反应的发生，可以通过改变实验装置，创设新的情境来观察到明显的反应现象判断反应的发生；也可以_____的存在来判断反应的发生。

Answer 1

【答案】不同 验证木炭在氧气中燃烧的产物是否是二氧化碳 氧气的浓度 通过控制反应物之间的接触面积来控制反应的速率 没有检验干燥的二氧化碳气体能否使紫色石蕊变红色 将紫色石蕊试液和滤纸做成的紫色小花，干燥后放入装有二氧化碳气体的集气瓶中 小紫花不变色 小于 氢氧化钠 水 产生白色沉淀 滴加足量的稀盐酸 有气泡产生 检验生成物的存在

【解析】

（1）氧气具有助燃性，木炭在空气中加热持续红热，而在氧气中能够剧烈燃烧、发出白光，现象不同；将澄清的石灰水倒入反应后的集气瓶内振荡，石灰水变浑浊，这说明了木炭在氧气中燃烧的产物是二氧化碳；故填：不同；验证木炭在氧气中燃烧的产物是否是二氧化碳；
（2）氧气浓度影响反应的现象和剧烈程度，所以木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；铁丝在氧气中剧烈燃烧，在空气中只是发红并未燃烧，说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关；影响化学反应速率的因素有反应物的接触面积等，如反应物之间的接触面积越大，反应速率越快；故填：氧气的浓度；通过控制反应物之间的接触面积来控制反应的速率；
（1）通过上面的对比试验不难看出没有检验干燥的二氧化碳气体能否使紫色石蕊变红色，然后设计增加一个验证干燥的二氧化碳气体能否使紫色石蕊变红色的实验：将紫色石蕊试液和滤纸做成的紫色小花，干燥后放入装有二氧化碳气体的集气瓶中，小紫花不变色．故答案为：没有检验干燥的二氧化碳气体能否使紫色石蕊变红色；将紫色石蕊试液和滤纸做成的紫色小花，干燥后放入装有二氧化碳气体的集气瓶中；小紫花不变色；
（2）①二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，造成了装置内的压强小于外界大气压；根据小慧提出的疑问，可以将甲实验中的氢氧化钠溶液更换成水，观察试管内的液面上升高度；故填：小于；氢氧化钠；水；
②根据二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后的产物可以知道，若反应则生成了碳酸钠，所以可以检验是否存在碳酸钠来判断反应是否发生，可以选择稀盐酸、氯化钙溶液或是氢氧化钙溶液等来进行验证；故填：产生白色沉淀；滴加足量的稀盐酸；有气泡产生；
[探究收获]根据实验中几个同学的设计可以知道，只有有明显的实验现象可以得出准确的结论，同时注意控制变量、运用对比实验、检验生成物的存在等科学的探究方法来探究问题；故填：检验生成物的存在．