题目内容
某同学设计如下实验探究“温度”及“固体溶质的形态”对溶解速率的影响．
a．上述三个烧杯中，所得溶液浓度的大小关系是 （用“①”、“②”、“③”表示）．
b．若要达到实验目的，需改变实验①中的一个条件是 （从以下选项中选择）．
A．将20℃的水改为80℃B．将水的体积改为50mL C．将粉末状固体改为块状
纯净物的化学式是经实验测定得出的，同学们设计以下甲、乙两组实验方案测定水的组成．
①甲方案中发生反应的化学方程式为 ，b端的气体是 ．由产生气体的体积可推算出氢气与氧气的质量比为1：8，若氢氧原子的相对原子质量分别为m和n，则水中氢、氧元素的原子个数比为 （用“m”或“n”表示）．
②乙方案的实验过程中，B装置中可观察到 ．若反应结束测得B装置减轻1.6g，则C装置增重的质量会 （填“大于”或“等于”或“小于”）1.8g．
甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是 ．
a．上述三个烧杯中，所得溶液浓度的大小关系是
b．若要达到实验目的，需改变实验①中的一个条件是
A．将20℃的水改为80℃B．将水的体积改为50mL C．将粉末状固体改为块状
纯净物的化学式是经实验测定得出的，同学们设计以下甲、乙两组实验方案测定水的组成．
| 甲 | 乙 |
 |  |
②乙方案的实验过程中，B装置中可观察到
甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是
考点：实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素,实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,电解水实验,影响溶解快慢的因素,氢气的制取和检验,氢气的化学性质与燃烧实验
专题：科学探究
分析：（1）
a根据溶解度及溶质质量分数的计算公式分析比较；
b探究“固体溶质的形态”对溶解速率的影响，利用固定变量法改变固体的形状比较溶解的速率；
（2）
①电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2；
根据氢气与氧气的质量比、氢、氧元素的相对原子质量可以计算水中氢、氧元素的原子个数比；
②加热条件下，氧化铜能和氢气反应生成水和铜；
水中氢元素和氧元素的质量比为：1×2：16=1：8；
化学反应遵循质量守恒定律．
a根据溶解度及溶质质量分数的计算公式分析比较；
b探究“固体溶质的形态”对溶解速率的影响，利用固定变量法改变固体的形状比较溶解的速率；
（2）
①电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2；
根据氢气与氧气的质量比、氢、氧元素的相对原子质量可以计算水中氢、氧元素的原子个数比；
②加热条件下，氧化铜能和氢气反应生成水和铜；
水中氢元素和氧元素的质量比为：1×2：16=1：8；
化学反应遵循质量守恒定律．
解答：解：
（1）
a由表可知，硼酸在20℃时的溶解度是5g，在80℃时的溶解度是15g，
①在20℃时，将2g的粉末硼酸加入到100mL的水中，形成溶液的溶质的质量分数是
≈19.6%；
②在20℃时，将2g的粉末硼酸加入到50mL的水中，形成溶液的溶质的质量分数是
≈38.5%；
③在80℃时，将2g的粉末硼酸加入到50mL的水中，形成溶液的溶质的质量分数是
≈38.5%；
由以上计算可知：上述三个烧杯中，所得溶液浓度的大小关系是②=③＞①；
b若实验探究“温度”及“固体溶质的形态”对溶解速率的影响，需改变实验①中的一个条件是将水的体积改为50mL，比较溶解的快慢；
（2）
①甲方案是电解水，电解水的化学方程式为：2H2O
2H2↑+O2↑，b端的气体是氢气；
设水分子中氢原子、氧原子的个数分别为x、y，
根据题意有：
=
，
=
，
故填：n：8m．
②锌和稀硫酸反应生成的氢气在加热条件下和氧化铜反应生成铜和水，B装置中可观察到黑色固体变红色；
若反应结束测得B装置减轻1.6g，说明氧化铜中参加反应的氧元素质量是1.6g，则参加反应的氢气质量是0.2g，即反应生成水的质量是1.8g，因为A装置中产生的氢气中含有少量的水蒸气，因此C装置增重的质量会大于1.8g；
甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是根据质量守恒定律，即化学反应前后元素的种类不变，原子种类、总个数不变．
故填：黑色固体变红色；大于；化学反应前后元素的种类不变，原子种类、总个数不变．
答案：
（1）a：②=③＞①； b：B
（2）
①2H2O
2H2↑+O2↑；氢气；n：8m
②黑色固体变红色；大于；化学反应前后元素的种类不变，原子种类、总个数不变．
（1）
a由表可知，硼酸在20℃时的溶解度是5g，在80℃时的溶解度是15g，
①在20℃时，将2g的粉末硼酸加入到100mL的水中，形成溶液的溶质的质量分数是
| 2g |
| 2g+100g |
②在20℃时，将2g的粉末硼酸加入到50mL的水中，形成溶液的溶质的质量分数是
| 2g |
| 2g+50g |
③在80℃时，将2g的粉末硼酸加入到50mL的水中，形成溶液的溶质的质量分数是
| 2g |
| 2g+50g |
由以上计算可知：上述三个烧杯中，所得溶液浓度的大小关系是②=③＞①；
b若实验探究“温度”及“固体溶质的形态”对溶解速率的影响，需改变实验①中的一个条件是将水的体积改为50mL，比较溶解的快慢；
（2）
①甲方案是电解水，电解水的化学方程式为：2H2O
| ||
设水分子中氢原子、氧原子的个数分别为x、y，
根据题意有：
| xm |
| yn |
| 1 |
| 8 |
| x |
| y |
| n |
| 8m |
故填：n：8m．
②锌和稀硫酸反应生成的氢气在加热条件下和氧化铜反应生成铜和水，B装置中可观察到黑色固体变红色；
若反应结束测得B装置减轻1.6g，说明氧化铜中参加反应的氧元素质量是1.6g，则参加反应的氢气质量是0.2g，即反应生成水的质量是1.8g，因为A装置中产生的氢气中含有少量的水蒸气，因此C装置增重的质量会大于1.8g；
甲、乙方案的反应原理虽不同，但实验的设计依据都是根据质量守恒定律，即化学反应前后元素的种类不变，原子种类、总个数不变．
故填：黑色固体变红色；大于；化学反应前后元素的种类不变，原子种类、总个数不变．
答案：
（1）a：②=③＞①； b：B
（2）
①2H2O
| ||
②黑色固体变红色；大于；化学反应前后元素的种类不变，原子种类、总个数不变．
点评：本题主要考查了有关溶液的蒸发、结晶、溶质质量分数计算等知识，涉及的知识较多，难度不大，根据已有的知识即可解答．合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
练习册系列答案
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