Question

5．实验设计是化学实验的重要环节．请根据下列实验要求回答相关问题：

【活动与探究一】探究水的组成．
（1）图1实验中，a玻璃管中产生的气体是氢气，a、b两支玻璃管中产生的气体的体积比约为2：1．
（2）b玻璃管中产生的气体可用用带火星的木条检验．
（3）该实验证明了水是由氢、氧两种元素组成的．
【活动与探究二】配制10%的NaCl溶液．
（1）用图2中序号表示配制溶液的正确操作顺序②⑤①④③；
（2）称量NaCl时，天平平衡后的状态如图⑤所示，游码标尺示位置见图，则称取的NaCl质量为18.2g；
（3）NaCl称量完毕放回砝码时，发现l0g的砝码有缺损，若其他操作步骤正确，则所配制溶液的质量分数小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 10%．
【活动与探究三】探究质量守恒定律（图3）．
（1）A实验反应前后天平平衡（填“平衡”或“不平衡”）．
（2）B实验不能（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中．
（3）C实验中的现象是a端铜丝由红色变成黑色，铜丝向a端倾斜．

Answer 1

分析 【活动与探究一】
根据电解水试验的现象、结论、生成气体的性质、发生的反应及微粒的变化分析回答有关的问题；
【活动与探究二】
（1）配制一定质量分数的溶液的步骤：计算、称量（量取）、溶解．
（2）根据天平的使用方法是左物右码，左盘的质量等于右盘的质量加游码的质量，进行分析解答．
（3）NaCl称量完毕放回砝码时，发现10g的砝码有缺损，则会造成实际称取的氯化钠的质量偏少，据此进行分析解答．
【活动与探究三】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和；                      
化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变．

解答 解：【活动与探究一】
（1）该实验中，与两个电极相连的a、b两支玻璃管中产生的气体分别电源的负极、正极产生的气体，分别是氢气和氧气，体积比约为2：1；
（2）由于b中的气体是氧气具有助燃性，检验b试管中的气体用带火星的木条，现象是：带火星的木条复燃；
（3）电解水生成了氢气和氧气，该实验证明了水是由氢、氧两种元素组成的；
【活动与探究二】
（1）配制溶质质量分数为10%的NaCl溶液，首先计算配制溶液所需NaCl和水的质量，再称量所需的NaCl和量取水，最后进行溶解，正确的操作顺序为②⑤①④③．
（2）由左盘的质量=右盘的质量+游码的质量可知，砝码的质量为10g+5g=15g，游码的质量为3.2g；则称取的NaCl质量为15g+3.2g=18.2g．
（3）NaCl称量完毕放回砝码时，发现10g的砝码有缺损，则会造成实际称取的氯化钠的质量偏少，则所配制溶液的质量分数小于10%．
【活动与探究三】
（1）硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，无气体生成，反应前后天平平衡；
（2）B实验不能验证质量守恒定律的原因是：碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中．
故填：不能；碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中．
（3）铜在加热条件下能和空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，因此C实验中能够观察到：a端铜丝由红色变成黑色，铜丝向a端倾斜．
故填：a端铜丝由红色变成黑色，铜丝向a端倾斜．
答案：
【活动与探究一】
（1）氢气；2：1；
（2）用带火星的木条；
（3）氢、氧两种元素；
【活动与探究二】
（1）②⑤①④③；（2）18.2；（3）小于．
【活动与探究三】
（1）平衡；（2）不能；碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中；（3）a端铜丝由红色变成黑色，铜丝向a端倾斜．

点评 本题比较全面地考查了有水的知识，加强教材中有关水的知识汇总归纳和学习是解答本题的关键．