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    19．Ⅰ．某研究性学习小组的同学学习了二氧化碳的性质后，对二氧化碳溶于水的过程，有没有发生化学变化？提出实验改进：用如图1所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应（已知氮气的密度小于空气的密度），操作为：
    ①从a端通入二氧化碳    ②从分液漏斗中滴加适量水    ③将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中   ④从b端通入氮气
    实验操作顺序最合理的是③①④②①，发生变化的化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3．
    Ⅱ．另一小组在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究．请你参与他们的探究活动，并回答有关问题．
    【查阅资料】常温下二氧化硫是一种无色气体，易溶于水．
    【假    设】二氧化硫能与水反应生成酸．
    【设计实验】（1）小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化．他认为，若紫色石蕊试液变红色，则证明假设成立．
    （2）小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密．小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成三朵紫色的小花，然后按图2图示进行实验，在（I）、（Ⅱ）、（Ⅲ）中分别观察到变色和不变色的两种现象．
    小涛同学认为，若Ⅲ（填序号）中的紫色小花变色，则证明假设成立．
    【交流反思】小明同学对小涛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“二氧化硫和水反应生成了酸”，其理由是SO2也可能使干燥的紫色小花变红（或SO2也可能具有酸性）．三位同学讨论后补充了一个实验，使探究活动获得了成功，你认为这个实验应该是将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色（或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中，紫色小花不变红色）（简述实验步骤和现象）．
    【结    论】通过上述实验得出：二氧化硫能与水反应生成酸．
    （Ⅲ） 制取的二氧化碳进行如图3实验：

     ①实验（Ⅱ）中溶液变红色；
    ②实验（Ⅲ）中加热之后，溶液又变为紫色，解释出现此现象的原因H2CO3=CO2↑+H2O．（用化学方程式表示）
    做科学实验应提倡绿色环保．如图4甲图为“微型”实验装置，用该仪器完成“制取并检验CO2”的实验只消耗了0.66克10%的盐酸（密度为1.1克/厘米3）．

    ①“微型塑料滴管”相当于图4乙图实验装置中的b．
    ②请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克？（结果保留两位小数）
    ③通常完成这个实验大约需10%的盐酸6毫升，这是微型实验中盐酸用量的多少倍？
    采用“微型”实验装置具有的优势是节约药品，减少污染等．

    分析 Ⅰ、根据已有的知识进行分析，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能使石蕊变红，二氧化碳不能使石蕊变红．
    Ⅱ、本题设计紧密联系生活实际，视角新颖，这类题通常起点高，落点低，可用类比的方法寻找与该物质性质相似的课本中的物质．观察图示，大家很容易就回忆起二氧化碳曾做过类似的实验，联想验证二氧化碳溶于水的实验设计思路即可解答．
    Ⅲ、根据二氧化碳能够和水反应产生碳酸，碳酸能使石蕊试液变成红色，碳酸不稳定，易分解分析；
    Ⅳ、①微型塑料滴管能够控制稀盐酸的用量；
    ②根据稀盐酸的质量、质量分数可以计算生成二氧化碳的质量；
    ③根据相关方面数据可以判断药品用量的多少比较．

    解答 解：Ⅰ、要验证二氧化碳能与水反应生成碳酸，可以使用石蕊进行检验，首先将石蕊染成紫色的干纸花放入瓶内，由a端通入二氧化碳，观察纸花不变色，证明二氧化碳不能使石蕊变色，从b端通入氮气，将二氧化碳排出，然后再将水滴下，纸花不变色，说明水不能使石蕊变红，从a端通入二氧化碳，纸花变红，证明是二氧化碳与水发生了化学反应，故其正确的顺序为③①④②①，观察选项；故答案为：③①④②①；H2O+CO2=H2CO3；
    Ⅱ、【设计实验】（1）根据酸性溶液可使紫色石蕊试液变红进行解答；
    （2）小涛的设计思路是：I喷稀醋酸小花变红可证明酸性溶液可使石蕊变红，Ⅱ喷水小花不变色可证明水不能使石蕊变红，Ⅲ小花喷水后放入二氧化硫，若变红即可证明二氧化硫溶于水后生成了酸；
    【反思交流】依据课本上证明二氧化碳是否溶于水生成酸的实验设计，可以发现小涛的实验存在漏洞：未证明二氧化硫本身能否使石蕊变红；
    为了证明二氧化硫能否使石蕊变红，要排除水的干扰，所以设计为：将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色．
    故答案为：【设计实验】（1）红；（2）Ⅲ；
    【交流反思】SO2也可能使干燥的紫色小花变红（或SO2也可能具有酸性）；
    将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中，紫色小花不变红色（或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中，紫色小花不变红色）．
    Ⅲ、二氧化碳能够和水反应产生碳酸，碳酸能使石蕊试液变成红色，碳酸不稳定，易分解为二氧化碳和水；
    故答案为：红  紫  H2CO3=CO2↑+H2O
    Ⅳ、①微型塑料滴管和注射器一样，能够控制稀盐酸的用量，可以节约药品，故选b；
    ②设生成二氧化碳的质量为x，
    CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，
             73            44
         0.66g×10%        x
    $\frac{73}{0.66g×10%}$=$\frac{44}{x}$
    x=0.04g，
    ③消耗盐酸的体积为：0.66g÷1.1g/cm3=0.6mL，通常完成这个实验需盐酸是微型实验用药量的倍数为：6mL÷0.6mL=10倍，
    采用“微型”实验装置具有的优点是药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作；
    故答案为：①b；②0.04g；③10倍；节约药品，减少污染等．

    点评 本题较好再现了科学探究的一般过程，考查了同学们思维的严密性，要做好此类题，同学们要明了课本上一些重要实验的设计思路和原理，能较好考查学生应用知识解决问题的能力．

    练习册系列答案
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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    3．下对化学符号中数字“2”的意义正确的是（　　）
    A．Cu2+：一个铜离子带2个单位正电荷
    B．$\stackrel{+2}{Ca}$O：氧化钙的化合价为+2价
    C．CO2：1个二氧化碳分子中含有1个氧分子
    D．2H：2个氢分子

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    10．某兴趣小组在制取氧气的实验过程中，小芳在实验时，误把氧化铜当作二氧化锰放入加热，结果发现也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
    【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁（Fe2O3）也可以作氯酸钾分解的催化剂．
    【设计实验】
    按下表进行实验，并测定开始产生气体时的温度（开始产生气体的温度越低，表示反应速度越快）．
    实验编号实验药品分解温度（℃）
    甲氯酸钾580
    乙氯酸钾和二氧化锰（质量比1：1）350
    丙氯酸钾和氧化铜（质量比1：1）370
    丁氯酸钾和氧化铁（质量比1：1）390
    【数据和结论】
    （1）选取实验①①（填写试验编号）进行对比，可以证明猜想Ⅰ合理；
    （2）实验所用的三种物质中，催化效果最好的是②二氧化锰．
    【反思】
    （3）若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还需要在实验丁中的剩余物加入氯酸钾，再次加热，并测定开始产生气体时的温度．以上操作是验证氧化铁在化学反应前后的③质量是否改变．除此之外，还需要验证④化学性质是否改变（不要填写具体的操作）小林在实验时，联想到了渔民用过氧化钙（CaO2）增加鱼池中的含氧量，提出猜想Ⅱ．
    【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气．
    实验装置实验主要过程
    第一步，检查装置气密性．
    第二步，加入过氧化钙和水后，有少量细小气泡缓慢放出，在导管口几乎收集不到气体．该装置放置到第二天，集气瓶中只收集到极少量气体，震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出．
    实验结论：过氧化钙与水反应⑤不能（填“能”或“不能”）用于实验室制取氧气．
    【分析与反思】
    （1）过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是⑥过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气，所以可以作为增氧剂．
    （2）同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下：A：氢氧化钙和氧气  B：碳酸钙和氧气
    你认为猜想⑦②（填序号）一定是错误的，理由是⑧化学反应前后元素的种类不变，而反应前没有碳元素．
    （3）【计算】该兴趣小组的同学们取了100克过氧化钙来制取氧气，试计算出100克过氧化钙中氧元素的质量．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    7．通过学习，我们掌握了一些气体的制备方法，例如制取氧气有：
    A．分离液态空气 B．加热分解高锰酸钾  C．分解过氧化氢 D．加热分解氯酸钾等等

    （1）请写出上图示实验装置中有标号的仪器名称：①试管，②集气瓶．
    （2）以上制氧气方法中，属于物理方法的有：A（填字母，下同），要用到催化剂的反应有：C D．所选的催化剂通常有二氧化锰，它的质量和化学性质在反应前后没有改变．
    （3）若以分解过氧化氢制取氧气为例，应选用的发生装置是B；写出对应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H2O+O2↑．使用分液漏斗的优点是便于添加液体，可以控制反应的速度．
    （4）若加热分解高锰酸钾制取并用排空气法收集氧气，其装置应选用以上A和D（填字母）组合，该反应的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．
    （5）以上两种方法收集氧气，选用过氧化氢溶液的优点是③（填编号）
    ①生成物只有氧气②需加热③不需加热
    （6）实验步骤如下：①加热药品；②装药品并将试管固定在铁架台上；③检查装置的气密性；④当连续Maori气泡时，用排气法收集在集气瓶中，取出正放在桌上；⑤移去酒精灯；⑥把导管从水槽中取出．
    请将正确的操作顺序用序号填在空格中③②①④⑥⑤；如果步骤⑤⑥顺序错误，引起的后果是水槽中的水倒流入试管使试管炸裂．
    （7）氨水极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应用A装置，收集氨气最好用E装置（填序号）

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    14．用大于、小于、等于、无法确定填空：
    （1）沸点：液氮小于液氧；      
    （2）微粒直径大小：分子无法确定原子；
    （3）空气中体积分数：氮气大于氧气；
    （4）碳元素的质量分数：甲醛（CH2O）等于醋酸（C2H4O2）；
    （5）核外电子数：硫原子小于硫离子；
    （6）2克氢气在8克氧气中充分燃烧后生成的水的质量小于 10克
    （7）通常情况下，100毫升酒精与100毫升水混合，总体积小于200毫升．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，下列各图所示的物质变化主要属于物理变化的是（　　）
    A．
       胆矾研碎    		B．
        蜡烛燃烧    		C．
        铁钉生锈    		D．
         火药爆炸

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    11．今年我国纪念“中国水周”活动的宣传主题为“节约水资源，保障水安全”．
    （1）下列用水行为符合保护和合理使用水资源的是①③④（选填序号）
    ①将工业冷却水循环利用 ②用未经处理的工业废水灌溉农田 ③用洗菜、淘米的水浇花④用喷淋节水龙头代替用水较多的旧式龙头 ⑤用大量的水冲洗汽车代替人工擦洗
    （2）下列与水相关的认识正确的是AD．
    A．硬水和软水可以用肥皂水加以鉴别  B．利用活性炭净水可使硬水软化
    C．只要无色透明，就可以放心饮用    D．使用无磷洗衣粉有利于防止水体富营养化
    （3）用右图装置通电一段时间后，b中收集到的气体为氢气，
    发生反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．下列还能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是A（填序号）．
    A．氢气在氧气中燃烧    B．水的蒸发    C．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢
    （4）小丹同学收集到一瓶浑浊的河水，利用如图流程来净化水，最终制成蒸馏水．

    操作①需要用到的三种玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗．小丹同学使用的净水方法有ABDE（选填序号）．
    A．沉淀     B．过滤      C．煮沸       D．蒸馏        E．吸附．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    8．用适当的数字和符号填空．
    （1）2个水分子2H2O；
    （2）地壳中含量最多的金属元素Al；
    （3）3个钠离子3Na+；
    （4）五氧化二磷P2O5；
    （5）氧化镁中镁元素的化合价为+2价：$\stackrel{+2}{Mg}$O．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    9．推理是学习化学的一种方法，以下推理正确的是（　　）
    A．化合物是由不同种元素组成的，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物
    B．钠可以在氯气中燃烧，所以燃烧不一定都需要氧气
    C．在原子中质子数等于核外电子数，所以所有的微粒中质子数一定等于核外电子数
    D．化学变化常伴随发光放热现象，则有发光放热现象的一定是化学变化

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