Question

1．某校化学研究性学习小组的同学在老师指导下开展了一系列探究物质组成的实验活动，请按要求回答问题：
探究活动一：探究空气中氧气的体积分数
（1）选用汞、磷、铜等物质均可以完成该实验，选择反应物的主要依据是（填序号）ABD；
A．反应物是固体     B．在空气中反应且只消耗氧气
C．燃烧有明显现象    D．生成物不是气体
（2）用甲、乙两套装置进行实验（红磷充足、装置不漏气）．

①红磷燃烧的化学方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，下列有关分析合理的是BC．
A．都只能在实验结束后，推测出氮气是无色气体
B．甲中燃烧匙伸入集气瓶太慢，测得空气中氧气的体积分数将偏大
C．乙中瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出
D．乙比甲更节约能源
②利用乙装置进行实验时，先关闭弹簧夹，加热使合力反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹，反应前后各数据及结论如下，请分析后将玻璃管中原有的空气体积填入空格内：

玻璃管中原有 空气的体积	注射器中气体的体积		结论
	反应前	反应后
50mL	40 mL	30 mL	氧气约占空气体积的五分之

探究活动二、探究水的组成
（1）如图1，是水通电分解的示意图，此实验可以探究水的组成．在实验过程中，观察到ab两玻璃管中产生气体的体积比为1：2，则a玻璃管连接的是电源的正极．
（2）还能说明组成水的元素种类的实验是氢气燃烧生成水．
探究活动三、探究不同物质的组成元素
为探究不同物质中可能含有相同元素，设计了如下两个实验：
（1）如图2，取少量白砂糖、面粉，分别放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，直至完全烧焦，燃烧匙中所剩物质均呈黑色，由此可知白砂糖、面粉中都有碳元素；
（2）如图3，加热碱式碳酸铜的实验过程中，观察到什么现象时也可说明碱式碳酸铜中含有与白砂糖、面粉相同的某种元素？澄清石灰水变浑浊
以上实验可以用来推断物质的组成元素，试用微粒的观点分析设计这些实验的依据是反应前后原子种类不变．

Answer 1

分析 探究活动一
选择反应物的主要依据是反应物是固体，在空气中反应且只消耗氧气，生成物不是气体；
红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的五分之一；
探究活动二
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；      
氢气燃烧生成水；
探究活动三
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
化学反应前后元素种类不变，原子种类和总个数不变．

解答 解：探究活动一
（1）选用汞、磷、铜等物质均可以完成该实验，选择反应物的主要依据是反应物是固体，在空气中反应且只消耗氧气，生成物不是气体．
故填：ABD．
（2）①红磷燃烧的化学方程式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
A．在实验结前就能够推测出氮气是无色气体，该选项说法不正确；
B．甲中燃烧匙伸入集气瓶太慢时，会导致部分空气受热膨胀逸出，从而导致测得空气中氧气的体积分数偏大，该选项说法正确；
C．乙中瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出，该选项说法正确；
D．乙中红磷燃烧后可以熄灭酒精灯，该选项说法不正确．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；BC．
②因为氧气约占空气总体积的五分之一，注射器中的气体减少10mL，说明玻璃管中的氧气是10mL，因此玻璃管中原有空气的体积为：
10mL÷$\frac{1}{5}$=50mL，
故填：50．
探究活动二
（1）在实验过程中，观察到ab两玻璃管中产生气体的体积比为1：2，则a玻璃管连接的是电源的正极．
故填：正．
（2）还能说明组成水的元素种类的实验是氢气燃烧生成水，氢气和氧气反应生成水，说明水中含有氢元素和氧元素．
故填：氢气燃烧生成水．
探究活动三
（1）取少量白砂糖、面粉，分别放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，直至完全烧焦，燃烧匙中所剩物质均呈黑色，由此可知白砂糖、面粉中都有碳元素．
故填：碳．
（2）加热碱式碳酸铜的实验过程中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，进一步说明碱式碳酸铜中含有碳元素；
以上实验可以用来推断物质的组成元素，设计这些实验的依据是反应前后原子种类不变．
故填：澄清石灰水变浑浊；反应前后原子种类不变．

点评 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．