Question

14．用科学方法认识物质
掌握了物质的组成、性质才能合理地应用物质，研究物质组成、性质的基本方法主要有：观察法、实验法等．
（1）用观察法认识空气
观察法是一种有计划、有目的地用感官（眼、鼻、耳、手）考察研究对象的方法．
用观察法研究空气的性质，请你写出一种观察方法，该方法得出的空气的一条性质：观察方法是看颜色，得出的性质是空气是无色气体；
（2）用实验法认识空气的组成及其成分的性质
实验法是指通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质的组成、未知性质的方法．
①用实验法认识空气的组成
实验室用如图所示装置来测定空气中氧气的含量．请据图和所学知识回答下列问题．
实验中发生反应的化学方程式是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，该实验的原理是用铜和氧气反应消耗掉空气中的氧气，已知图中玻璃管的容积为50mL，实验前注射器活塞对应的示数是100mL：实验后当气球回复实验前状态时，注射器活塞对应的示数是70mL，则氧气约占空气体积的20%．
②用实验法认识二氧化碳的性质
小明设计了如图所示的三组实验来探究二氧化碳的性质：

在实验一中，将一瓶二氧化碳沿烧杯内壁慢慢倒入小烧杯中，可以观察到的现象是燃着的蜡烛由低到高依次熄灭，由此可以得出二氧化碳的两条性质分别是不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大；
实验二中，向集满CO₂的试管内倒入约占试管容积三分之一的澄清石灰水，旋紧胶塞，持续振荡一定时间，试管中发生反应的化学方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，充分振荡后，试管内压强（填“＞”或“=”或“＜”）＜试管外大气压强；
实验三中，先分别向两支盛有蒸馏水的试管中滴加几滴紫色石蕊试液，如实验（Ⅰ），然后向其中一支试管中通入二氧化碳，如实验（Ⅱ）．在实验（Ⅱ）中溶液变红色，反应的化学方程式为CO₂+H₂O═H₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根据观察法的定义分析解答；
（2）①根据检测空气中氧气体积的实验操作及化学方程式的书写方法进行分析；根据实验现象进行分析；
②根据实验现象及化学方程式的书写进行分析解答；

解答 解：（1）用眼睛观察空气，会发现它是无色的气体，故填：看颜色；空气是无色气体；
（2）①实验室中常用在密闭装置中加热铜的方法测量空气中氧气的体积，用铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜来消耗掉空气中的氧气，通过空气体积的变化来验证空气中氧气的体积，反应的化学方程式为2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO； 已知图中玻璃管的容积为50mL，实验前注射器活塞对应的示数是100mL：实验后当气球回复实验前状态时，注射器活塞对应的示数是70mL，分析可知，密闭装置中空气的体积是50mL+100mL=150mL，反应后气体体积减少：150mL-50mL-70mL=30mL，则氧气约占空气体积为$\frac{30mL}{150mL}×100%$=20%，故答案为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；用铜和氧气反应消耗掉空气中的氧气；20%；
②在实验一中，将一瓶二氧化碳沿烧杯内壁慢慢倒入小烧杯中，可以观察到的现象是：燃着的蜡烛由低到高依次熄灭，由此可以得出二氧化碳的性质有：不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大；故填：燃着的蜡烛由低到高依次熄灭；不燃烧、不支持燃烧；密度比空气大；实验二中，向集满CO₂的试管内倒入约占试管容积三分之一的澄清石灰水，旋紧胶塞，持续振荡一定时间，会看到澄清石灰水变浑浊，原因是二氧化碳与石灰水发生反应生成了碳酸钙沉淀，其化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；反应后由于密闭容器内的二氧化碳被消耗，所以容器内气压减小，故答案为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；＜；实验三中，先分别向两支盛有蒸馏水的试管中滴加几滴紫色石蕊试液，然后向其中一支试管中通入二氧化碳，会发现实验（Ⅱ）中溶液变红色，原因是二氧化碳溶于水生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，其反应的化学方程式为 CO₂+H₂O═H₂CO₃．故答案为：红；CO₂+H₂O═H₂CO₃．

点评 本题考查科学探究方法，注意研究物质性质的常用方法中，使用感官获得物质的性质的方法属于观察法．