Question

16．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】用对比实验方法探究二氧化碳的性质．

实验一	实验二

（1）实验一中振荡3个矿泉本塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为A＞B＞C，其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；；对比A瓶与C（填“B”或“C”）瓶的实验现象，可证明CO₂能与NaOH发生反应．
（2）实验二观察到C装置中发生的现象是干燥的石蕊试纸无变化，湿润的蓝色石蕊试纸变红色结论是CO₂+H₂O=H₂CO₃（用化学方程式表示）．
【活动与探究二】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素．

实验三	实验四

（3）实验三目的是探究温度；对硝酸钾溶解性的影响；实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和溶质、溶剂的质量相等
【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量．

实验五

（4）实验五中，反应的原理为2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（用化学方程式表示）；装置一比装置二更合理，理由是装置一中氧气反应的更充分
根据下表提供的实验数据，完成表：

硬质玻璃管 的容积	反应前注射器中 气体体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气 的体积分数
30mL	20mL	12mL

定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果偏小（填“偏小、‘偏大”或“无影响”）．

Answer 1

分析 二氧化碳的化学性质有：既不能燃烧也不能支持燃烧，也不供给呼吸；能与水反应生成碳酸；能使澄清的石灰水变浑浊．用对比实验方法探究二氧化碳的性质：
实验一中振荡3个矿泉水塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为A＞B＞C，其中变浑浊的瓶内发生的反应是：二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，对比A瓶与C瓶的实验现象，可证明CO₂能与NaOH发生反应；
实验二观察到C装置中发生的现象是：干燥的石蕊试纸无变化，湿润的蓝色石蕊试纸变红色；因为二氧化碳与水反应生成了碳酸；
实验三目的是探究温度对硝酸钾溶解性的影响；
实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和溶质、溶剂的质量相等；
实验五中，反应的原理为铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，装置一比装置二更合理，理由是装置一中氧气反应的更充分；实验测得空气中氧气的体积分数=$\frac{8mL}{50mL}×100%$≈16%；定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果偏小，因为冷却以后，注射器推进的少了．

解答 解：（1）用对比实验方法探究二氧化碳的性质：实验一中振荡3个矿泉水塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为A＞B＞C，其中变浑浊的瓶内发生的反应是：二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，对比A瓶与C瓶的实验现象，可证明CO₂能与NaOH发生反应；故答案为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；C；
（2）实验二观察到C装置中发生的现象是：干燥的石蕊试纸无变化，湿润的蓝色石蕊试纸变红色；因为二氧化碳与水反应生成了碳酸；故答案为：干燥的石蕊试纸无变化，湿润的蓝色石蕊试纸变红色；CO₂+H₂O=H₂CO₃；
（3）实验三目的是探究温度对硝酸钾溶解性的影响；实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和溶质、溶剂的质量相等；故答案为：温度；溶质、溶剂的质量相等；
（4）实验五中，反应的原理为铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，装置一比装置二更合理，理由是装置一中氧气反应的更充分；实验测得空气中氧气的体积分数=$\frac{8mL}{50mL}×100%$≈16%；定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果偏小，因为冷却以后，注射器推进的少了；
故答案为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；装置一中氧气反应的更充分；16%；偏小．

点评 本考点考查了二氧化碳的性质、空气组成的测定、影响物质溶解性的因素等，学生体验了科学探究的过程，二氧化碳与人类生活密切相关，在自然界中实现了碳循环．要加强记忆有关的知识点，并理解应用．本考点主要出现在填空题题和实验题中．