题目内容
【题目】实验是科学探究的重要方法。
实验探究一：气体实验室制法
查阅资料：① 实验室用铜与浓硝酸反应制取NO2气体。
② NO2 是一种红棕色的气体，密度比空气大，能与水反应生成HNO3和NO气体，NO是一种无色气体，NO和NO2都是大气污染物。 根据图所示装置回答有关问题。
（1）实验室制取NO2气体的发生装置是_____（填装置序号），用C装置收集NO2气体时，NO2应从导管_____（填“a”或“b”）进入。
（2）NO2气体不能用排水法收集的原因（用化学方程式解释）_____。
（3）用D装置演示分子运动实验，为了缩短演示时间，应将盛有NO2的集气瓶 最好放在_____（填“上”或“下”）面，另一瓶是空气。
实验探究二：探究影响化学反应速率的因素 以过氧化氢分解为研究对象进行实验。化学小组均采用如图装置进行实验，记录收集10ml氧气的时间。
实验室提供的试剂：2.5%、5%、10%三种 浓度的H2O2溶液；MnO2；CuO；红砖粉末。 数据记录如下：
实验序号 | H2O2 溶液 | 其他物质质量 | 收集 10ml氧气的时间/s |
① | 5ml10% | 0.5g MnO2 | 10 |
② | 5ml10% | 0.5g 红砖粉末 | 60 |
③ | 5ml10% | 0.5g CuO | 20 |
④ | 5ml5% | 0.5g MnO2 | 15 |
（1）小明通过分析实验①②③的数据。
得出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用。
小洪同学对该结论提出疑问，并补充对比实验，其实验操作为：____。 结果：长时间（大于 100s）后，收集到很少量气体。 结论：红砖粉末_____（选填“有”、“无”）催化作用，三者中_____催化效率最高。 写出实验③的反应化学方程式：_________。
（2）小王同学通过分析实验_____（填实验序号）。 得出结论为：当__________时，反应物浓度越大，反应速率越快。
（3）影响化学反应速率的因素还有____________________________。
实验探究三：二氧化碳气体与氢氧化钠溶液的反应情况。
化学小组用小烧杯盛装一定量的氢氧化钠溶液并通入一定量的CO2气体进行探究。
（提出问题）
氢氧化钠溶液中通入/span>CO2一段时间后所得的溶液（下面称样品）中会有什么溶质？
（查阅资料）
① 通入少量的二氧化碳时，NaOH与CO2反应的化学方程式_____。
② 通入过量的二氧化碳时，反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3
③ 碳酸氢盐都能溶于水，BaCO3难溶于水且是白色固体。
④ Na2CO3、NaHCO3的溶液呈碱性、BaCl2 呈中性
（提出猜想）A．溶质是NaOH、Na2CO3； B．溶质是Na2CO3；C.溶质是Na2CO3、NaHCO3； D．溶质是NaHCO3
（设计实验方案）
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量样品于试管中， 滴加几滴_______试液（填酸碱指示剂） | 溶液变红色 | 该溶液显碱性 |
②另取少量样品于试管中， 滴加过量的 BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | 猜想_____不成立 |
③取步骤②静置后的上层清液，滴入稀盐酸 | 有气泡冒出 | 猜想A和B不成立 |
（得出结论）猜想_____成立
（讨论交流）
（1）同学们讨论后一致认为实验步骤①是多余的。 理由是：_____。
（2）若长时间向澄清石灰水中通入二氧化碳会看到什么样的现象呢？ 现象是：_____。
【答案】B a 
上 取5ml10%H2O2溶液不放入任何催化剂记录产生10ml氧气时间 有 
①和④ 催化剂相同 温度 
无色酚酞 D C NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液都显碱性 澄清石灰水先变浑浊，再慢慢变澄清
【解析】
实验探究一：气体实验室制法
（1）根据资料可知实验室用铜与浓硝酸反应制取 NO2 气体，反应物为固体和液体，不需要加热，因此实验室制取 NO2 气体的发生装置是固液不加热型，即装置B，NO2密度比空气大，用 C 装置收集NO2气体时，NO2 应从导管a进入。
（2）NO2 气体不能用排水法收集的原因NO2能与水反应生成HNO3和NO气体，反应的化学方程式为。
（3）NO2 是一种红棕色的气体，密度比空气大，用D装置演示分子运动实验，为了缩短演示时间，应将盛有 NO2 的集气瓶最好放在上面，另一瓶是空气。
实验探究二：探究影响化学反应速率的因素 以过氧化氢分解为研究对象进行实验。
（1）小明通过分析实验①②③的数据。
得出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用。
小洪同学对该结论提出疑问，并补充对比实验，探究无红砖粉末情况下，5ml10%分解产生10ml氧气的时间，其实验操作为：取 5mL10%H2O2 溶液不放入任何催化剂记录产生 10ml氧气时间。
结果：长时间（大于 100s）后，收集到很少量气体。
根据收集10ml氧气的时间可以得出结论：红砖粉末有催化作用，三者中催化效率最高。
实验③是以氧化铜为催化剂分解过氧化氢生成氧气和水，反应化学方程式为。
（2）根据实验①和④的条件和时间数据可以得出结论为：当催化剂相同时，反应物浓度越大，反应速率越快。
（3）除了催化剂之外，影响化学反应速率的因素还有温度等。
实验探究三：二氧化碳气体与氢氧化钠溶液的反应情况。
用小烧杯盛装一定量的氢氧化钠溶液并通入一定量的CO2气体进行探究。
提出问题：氢氧化钠溶液中通入CO2一段时间后所得的溶液（下面称样品）中会有什么溶质？
查阅资料：
① 通入少量的二氧化碳时，NaOH与CO2反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为。
② 通入过量的二氧化碳时，反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3
③ 碳酸氢盐都能溶于水，BaCO3难溶于水且是白色固体。
④ Na2CO3、NaHCO3的溶液呈碱性、BaCl2 呈中性
提出猜想：
A．溶质是NaOH、Na2CO3；
B．溶质是Na2CO3；
C.溶质是Na2CO3、NaHCO3；
D．溶质是NaHCO3
设计实验方案：
实验步骤①：取少量样品于试管中， 滴加几滴无色酚酞试液，发现溶液变红色，说明该溶液显碱性；
实验步骤②：另取少量样品于试管中，滴加过量的 BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成，猜想D不成立；
实验步骤③：取步骤②静置后的上层清液，滴入稀盐酸，发现有气泡冒出，猜想A和B不成立；
得出结论：猜想C成立；
讨论交流：
（1）同学们讨论后一致认为实验步骤①是多余的，理由是：NaOH 溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3 溶液都显碱性。
（2）向澄清石灰水中通入二氧化碳，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，澄清石灰水变浑浊，继续通入二氧化碳，碳酸钙与二氧化碳、水继续反应生成碳酸氢钙，沉淀消失，石灰水又变澄清。
