Question

6．对比实验是科学探究运用最多的方法之一，下列是几个对比试验：

序号	实验1	实验2	实验3
实验目的	比较氯气和空气的部分物理性质		二氧化碳的化学性质比较
实验装置图

根据以上对比实验回答问题：
（1）氯气是重要的化工原料，也是一种毒气，为认识氯气的物理性质，在“实验1”中，红色气球充满氯气，蓝色气球充满空气，开始时两只气球都沉在杯底，当把氯气缓慢注入烧杯中时，发现蓝色气球逐渐浮起，用手轻按，松手后气球又上浮．
①氯气的物理性质是密度比空气大；
②若遇氯气泄漏，引导他人逃生是我们的责任，请提出你的引导方向：地势较高的地方；
（2）根据“实验2”提供的图示素材：
①该实验的目的是：比较接触面积对化学反应速率的影响，实验中，对盐酸提出的条件是相同质量，相同质量分数；
②装置中红墨水的作用是便于及时发现气泡的产生；
（3）①“实验3”方案设计的原理依据是二氧化碳与水、氢氧化钠反应，导致试管内压强减小，依据水面上升高度的不同，验证氢氧化钠会与二氧化碳发生反应，如果图示为实验结果，从中获得的结论是氢氧化钠会与二氧化碳反应；
②写出甲装置试管中发生反应的化学方程式H₂O+CO₂=H₂CO₃；
③实验中，用传感器获得甲、乙两试管上层溶液的pH，并绘制成pH随时间的变化曲线如图2所示，曲线a反映的是装置乙（填“甲”或“乙”）的pH变化，该曲线会否与pH=7的虚线相交？不会，理由是二氧化碳和氢氧化钠反应生成的碳酸钠显碱性．

Answer 1

分析 （1）①根据物理性质是不需要发生化学变化就表现出来的性质，常表现为颜色、状态、气味、密度等进行分析；
②根据氯气的密度比空气大进行分析；
（2）①根据碳酸钙粉末、块状碳酸钙和盐酸的接触面积不同，以及控制变量法的具体操作进行分析；
②根据红墨水可以及时的发现气泡的产生进行分析；
（3）①根据水与二氧化碳反应，氢氧化钠溶液于二氧化碳反应后试管内的压强不同进行分析；
②根据水和二氧化碳反应生成碳酸进行分析；
③根据水和二氧化碳反应生成碳酸，溶液的pH值从7开始逐渐减小，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，pH值从大于7的某个位置逐渐减小，碳酸钠溶液显碱性，所以溶液的曲线永远不会与pH=7的线相交进行分析．

解答 解：（1）①物理性质是不需要发生化学变化就表现出来的性质，常表现为颜色、状态、气味、密度等，所以通过分析可知，氯气的物理性质是：密度比空气大；
②氯气的密度比空气大，所以若遇氯气泄漏，引导他人逃生的方向是：地势较高的地方；
（2）①碳酸钙粉末、块状碳酸钙和盐酸的接触面积不同，以及控制变量法的具体操作，所以该实验的目的是：比较接触面积对化学反应速率的影响，实验中，对盐酸提出的条件是：相同质量，相同质量分数；
②红墨水可以及时的发现气泡的产生；
（3）①“实验3”方案设计的原理依据是：二氧化碳与水、氢氧化钠反应，导致试管内压强减小，依据水面上升高度的不同，验证氢氧化钠会与二氧化碳发生反应，如果图示为实验结果，从中获得的结论是：氢氧化钠会与二氧化碳反应；
②水和二氧化碳反应生成碳酸，化学方程式为：H₂O+CO₂=H₂CO₃；
③水和二氧化碳反应生成碳酸，溶液的pH值从7开始逐渐减小，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，pH值从大于7的某个位置逐渐减小，碳酸钠溶液显碱性，所以溶液的曲线永远不会与pH=7的线相交，所以曲线a反映的是装置乙的pH变化．
故答案为：（1）①密度比空气大；
②地势较高的地方；
（2）①比较接触面积对化学反应速率的影响，相同质量，相同质量分数；
②便于及时发现气泡的产生；
（3）①二氧化碳与水、氢氧化钠反应，导致试管内压强减小，依据水面上升高度的不同，验证氢氧化钠会与二氧化碳发生反应，氢氧化钠会与二氧化碳反应；
②H₂O+CO₂=H₂CO₃；
③乙，不会，二氧化碳和氢氧化钠反应生成的碳酸钠显碱性．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答．