Question

實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑，在探究過程中，很多因素都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響．
（1）反應(yīng)物的濃度不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同．請(qǐng)舉出實(shí)例說明．

 

（2）碳在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳，在不足的氧氣中燃燒生成一氧化碳．對(duì)比這兩個(gè)反應(yīng)可以得到的結(jié)論是

 

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（3）H₂在加熱條件下可以與CuO反應(yīng)，生成Cu和H₂O．
①亮亮同學(xué)利用圖A裝置完成了該實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)步驟：先通入H₂，再加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先撤酒精燈，繼續(xù)通入H₂直至試管冷卻．可觀察到黑色CuO變成紅色．
②明明同學(xué)利用圖B裝置也完成了該實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)步驟：將銅絲在酒精燈外焰上加熱變黑后，迅速伸入盛有H₂的集氣瓶中，片刻可觀察到黑色CuO變?yōu)榧t色．
對(duì)比A、B兩套裝置，B裝置的優(yōu)點(diǎn)是

 

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③在明明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)銅絲表明生成CuO后，若繼續(xù)在酒精燈外焰上加熱至熾熱狀態(tài)時(shí)，則與H₂反應(yīng)較快；若只加熱至紅熱狀態(tài)時(shí)，則反應(yīng)較慢，甚至沒有明現(xiàn)現(xiàn)象．對(duì)比這兩種情況，可得到的結(jié)論是

 

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（4）在用廢銅屑制取硫酸銅的實(shí)驗(yàn)中，有下列兩種方案可供選擇：
甲方案：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
乙方案：2CuO+O₂

△   .

2CuO，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O
①分別用上述兩種方案制取80g硫酸銅，甲方案參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為98g，請(qǐng)計(jì)算乙方案中參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為多少？

 

②通過對(duì)比這兩種實(shí)驗(yàn)方案及計(jì)算結(jié)果，你認(rèn)為選用哪種方案更好？

 

；請(qǐng)說明你的理由

 

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（5）通過對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的對(duì)比與分析可知，探究某一化學(xué)問題時(shí)，除了應(yīng)根據(jù)具體情況考慮恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置外，還應(yīng)考慮

 

等因素．

Answer 1

分析：前兩問是對(duì)反應(yīng)現(xiàn)象與反應(yīng)物、反應(yīng)條件的等的影響，要注意平時(shí)對(duì)該類反應(yīng)的理解和記憶的準(zhǔn)確．而實(shí)驗(yàn)方案的分析，要從實(shí)驗(yàn)裝置圖中需要微小差異，從差異中找到回答的根本本質(zhì)．
    對(duì)于反應(yīng)速率或者現(xiàn)象的影響，可能影響到反應(yīng)速率或者現(xiàn)象的因素：
    1  反應(yīng)物的角度：反應(yīng)物的質(zhì)量、狀態(tài)（固體或者液體等，當(dāng)同樣都是固體時(shí)，要大小和形狀都相同）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)．是指全部反應(yīng)物．反應(yīng)物濃度不同，如空氣和氧氣中，鐵絲、硫磺等燃燒現(xiàn)象時(shí)不同的．而試劑本身質(zhì)量影響，如向石灰石通入二氧化碳時(shí)，通入開始有沉淀，當(dāng)持續(xù)通入時(shí)沉淀消失．
    2 反應(yīng)的條件：指溫度或者類似攪拌等，要讓溫度相同．當(dāng)反應(yīng)需要加熱進(jìn)行時(shí)，要讓反應(yīng)裝置時(shí)要用相同的受熱儀器，以便溫度能夠達(dá)到相同．
    3  催化劑．采用的催化劑的種類和質(zhì)量還有催化劑的狀態(tài)都影響．本題沒有涉及到該問題的分析．
    而對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)，還要考慮實(shí)驗(yàn)優(yōu)劣對(duì)比，要注意從科學(xué)性、可行性，還有對(duì)環(huán)境等的影響等來考慮．在分析時(shí)要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和裝置下的原理的細(xì)節(jié)的分析對(duì)比，從中提取答案．如A、B量?jī)裳b置，同樣采用銅粉和銅絲，銅絲與氫氣的接觸面積較大，而銅粉就與氫氣的接觸面積較小，導(dǎo)致反應(yīng)速率是有很大差別的．同樣銅絲和銅粉相比，在加熱時(shí)相對(duì)更容易達(dá)到需要溫度時(shí)銅絲需要的時(shí)間更短．且實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象對(duì)于銅絲而言是更明顯的，銅粉的變化即使有變化，也由于粉末的混合而不是那么明顯．
  對(duì)于計(jì)算，由于目的是制取80g的硫酸銅，所以要從硫酸銅才計(jì)算硫酸的消耗量，而計(jì)算時(shí)一定要注意相對(duì)分子質(zhì)量的準(zhǔn)確應(yīng)用，避免不必要的錯(cuò)誤．

解答：解：（1）在寫實(shí)例時(shí)一定要注意從反應(yīng)的反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)的影響上來考慮，如同種物質(zhì)在不同濃度氧氣中的燃燒問題，氫氣在含有氧氣不同濃度使有時(shí)甚至?xí)�發(fā)生爆炸．
故答案為：硫在空氣里燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，在氧氣里燃燒產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰等．
（2）碳在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳，在不足的氧氣中燃燒生成一氧化碳．對(duì)比這兩個(gè)反應(yīng)可以得到的結(jié)論是．要從前后對(duì)比來分析，兩者區(qū)別在意氧氣的量不同，生成的產(chǎn)物不同，所以要?dú)w納出類似內(nèi)容有關(guān)的信息．
故答案為：反應(yīng)物的量不同，得到的生成物可能不同；或由量變可以引起質(zhì)變等．
（3）關(guān)于B裝置的優(yōu)點(diǎn)，一定要注意與A對(duì)比分析，從裝置的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)效果的等方面都可以．
故答案為：②裝置簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約原料、節(jié)省時(shí)間等回答出一種即可；
③溫度越高，反應(yīng)越快；或內(nèi)因是變化的根據(jù)，外因是變化的條件等．
（4）①解：設(shè)乙方案參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為x．
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
      98    160
      x      80g

98

160

=

x

80g

x=49g
答：乙方案參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量為49g．
②當(dāng)制取相同質(zhì)量的硫酸銅時(shí)，甲方案消耗掉的硫酸多一倍，且多余出來的硫酸對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物為有毒的二氧化硫．
故答案為：乙方案，此方案既可節(jié)省原料又可避免產(chǎn)生SO₂污染空氣
（5）本問是對(duì)上面各過程的一個(gè)總結(jié)，要注意盡可能將上面獲取的信息進(jìn)行歸納．
故答案為：反應(yīng)條件、反應(yīng)物的用量、操作步驟等答出一條即可．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)要注意從實(shí)驗(yàn)本身去分析，要注意從科學(xué)性、可行性的方面進(jìn)行分析歸納．