• 1、小科利用如图所示“认识物质性质”的思维模型,在老师的指导下学习未知气体X的性质。

    (1)、变化→性质:小科用图甲装置进行实验,向左侧塑料瓶里倒入足量的气体X,观察到试纸 A 不变红,试纸 B 比 C先变红。据此推测气体X有哪些性质?
    (2)、性质→变化:通过学习知道,气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。如图乙,小科向充满气体X的烧瓶中注入10 mL氢氧化钠溶液,反应结束后打开弹簧夹。预测将出现的现象,并写出对应的原因。
    (3)、性质→应用:根据以上性质,若要收集一瓶干燥的气体X,可将气体 X干燥后,再选用图中的(填字母)装置进行收集。

  • 2、建构合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型(如图)。

    运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行再探究,忽略含量很低的其他物质,空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。

    [探究一]根据沸点低的组分先汽化的性质,测定混合物中某组分的含量。

    (1)、将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属于上述思维模型中的

    [探究二]根据混合物中某组分发生化学反应,测定混合物中某组分的含量。

    (2)、[进行实验]按图甲装置测定空气中氧气的含量。

    实验1:按图 a 所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

    实验2:按图b所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂抹铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

    ①实验1中的弹簧夹 K1 最合理的打开时间是(填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”)。该实验中,红磷要足量的目的是

    ②连接数字传感器,测得实验1、实验2 中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图 c、图d所示。依据图中信息,实验2 的测定方法更准确,判断依据是°由此可知,用法测定空气中氧气含量的误差较小。

    (3)、[交流评价]已知:在空气中点燃石蜡,会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换红磷,规范操作后,测得的氧气含量将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
    (4)、[继续探究]运用上述思维模型,小科又设计了图丙的实验装置。①利用图丙装置进行实验,在实验加热过程中,硬质玻璃管上小气球的作用是

    ②请根据某小组提供的实验数据,完成表格:

    硬质玻璃管中空气的体积

    反应前注射器中空气的体积

    反应后注射器中气体的体积

    实验测得空气中氧气的体积分数

    50mL

    20 mL

    6 mL

    ③不同实验小组做上述实验时结果差别较大,其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值,请分析导致测定数值偏低的原因:(答出一点即可)。

    (5)、[交流评价]与图甲实验相比,图丙实验的优点是(答出一点即可)。
  • 3、思维模型的建构既方便问题的解决,又能促进深度学习。请回答下列问题。

    (1)、如图甲,是“气密性检查”类问题建构的思维模型。图乙中,把导管口的下端浸入水中,该操作属于上述思维模型中的
    (2)、如图丙,是“选择气体发生装置”类问题建构的思维模型。实验室制取二氧化碳气体时应选用图丁中作发生装置,该选择基于思维模型中“判断反应物状态”是固体和液体的反应,“判断反应条件”是
    (3)、如图戊,是“选择气体收集装置”类问题建构的思维模型,请补充完整。
  • 4、思维模型的建构既方便问题的解决,又能促进深度学习。某科学研究小组同学在研究了气体检验专题内容后,认为气体检验的关键是干扰气体的界定,判断标准是对后续实验是否会产生干扰,于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型。

    [模型应用]同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分,应用思维模型设计了如图所示实验方案(固定装置未画出),将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。

    (1)、实验过程中观察到 A 装置中的无水硫酸铜变蓝,B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊,D装置中的澄清石灰水不变浑浊,由此可得出该气体产物的成分为
    (2)、图示实验方案中,装置C和D归属上述思维模型中的环节。

    [改进创新]小金同学认为,原气体产物中的CO2 对CO的检验不会产生干扰,于是从简约装置、节约实验药品的角度出发,对图示方案进行了改进与创新,去掉B、C、D装置,替换F、G装置,改用图所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中,小金先从A装置处通一段时间混合气体,再点燃E装置处的酒精灯加热,观察现象,也完成了气体产物成分的检验。

    (3)、实验中,小金在点燃酒精灯加热前先通一段时间的混合气体,其目的是
    (4)、实验中,判断E装置中玻璃管内空气已排尽的实验现象是
  • 5、思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架,能引导有序思维、增进深度理解、促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。

    (1)、铜粉中混有少量的铁粉,用磁铁吸引除去,该方法属于上述模型中的(填“分离转移”或“反应转化”)。
    (2)、根据“性质差异”,铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去,原因是能与稀盐酸反应。
    (3)、上述模型中“不增不减”是除杂原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氯化钡,小科采用反应转化的方法,原理是 BaCl2+ K2SO4=BaSO4+2KCl从反应的生成物有KCl可知,这种方法是不正确的,原因是不符合除杂中的(填“不增”或“不减”)原则。
    (4)、将氯化钠中的杂质 BaCl2 除去,实质上是除去钡离子。2.08 g BaCl2 中钡元素的质量为g。
  • 6、某学校兴趣小组的同学们在实验室发现一瓶石灰水,其试剂瓶壁和瓶塞周围有一些白色的粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因,他们进行了如下探究:

    [提出问题]白色粉末的成分是什么,是怎样产生的?

    (1)、[作出猜想]①可能是 CaCO3 , 原因是;②可能是 , 原因是溶剂蒸发,石灰水中的溶质结晶析出;③可能是
    (2)、[实验探究]甲同学取白色粉末于试管中,加少量的水,振荡,发现试管底部有白色固体,于是他得出白色粉末是 CaCO3的结论。乙同学认为甲同学的结论不严密,理由是
    (3)、为了得出较严密的结论,他们进行了下表所示实验,请完成实验报告。

    实验步骤

    实验现象

    实验结论

    a.取上述试管中的上层清液,滴加1~2滴无色酚酞试液

    溶液呈红色

    白色粉末中

    b.往上述试管残留的白色固体中加入

    白色粉末中含有 CaCO3

    由上述实验可知,白色粉末成分的猜想是正确的。

    (4)、[拓展反思]通过上述实验的探究,同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议,合理的是       (填字母)。
    A、密封保存 B、使用时临时配制 C、禁止使用该试剂
  • 7、 探究 Ca(OH)2的变质程度
    (1)、思路分析

    变质后成分

    部分变质: Ca(OH)2和CaCO3

    完全变质:CaCO3

    探究 Ca(OH)2 是部分变质还是完全变质的关键是检验有无 Ca(OH)2。可取样充分溶解,取滤液,通入 CO2或加入可溶性碳酸盐溶液(如 Na2CO3溶液)检验是否存在;或者加入酚酞试液(也可加入可溶性铜盐、铁盐或测定溶液 pH 等)观察现象,检验是否存在

    (2)、实验方案

    方案一(如图所示)

    方案二(如图所示)

    上述①~⑧分别为:① , ② ,③ , ④ , ⑤ , ⑥ , ⑦ , ⑧

  • 8、检验氢氧化钙是否变质

    思路分析:实质是检验CaCO3 的存在。由于 Ca(OH)2 为微溶物,故不能通过观察是否有白色沉淀析出来判断 Ca(OH)2 是否已变质。

    实验方案:加入过量稀盐酸,若观察到 , 说明 Ca(OH)2 已变质;若观察到 , 说明 Ca(OH)2 未变质。

  • 9、氢氧化钙变质的原因:氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应而变质,反应的化学方程式为
  • 10、实验室现有一瓶敞口放置一段时间、溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液(室温),学习小组为探究其是否变质并进行处理及回收,开展了以下项目式活动。

    [理论分析]该氢氧化钠溶液可能已经变质。

    (1)、氢氧化钠溶液变质的原因是(用化学方程式表示)。
    (2)、[活动一]利用物质与盐反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度

    [查阅资料]BaCl2溶液呈中性。

    进行如下实验:

    实验步骤及现象

    实验结论

    步骤1:取少许样品,滴加过量BaCl2 溶液,观察到(填现象,下同)

    氢氧化钠溶液已变质

    步骤2:静置,取少量上层清液,滴加2滴无色酚酞试液,

    氢氧化钠溶液部分变质

    (3)、[活动二]利用物质与酸反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度利用如图甲所示装置向样品溶液中滴加稀盐酸,图乙中的曲线(填“a”或“b”)能证明该氢氧化钠溶液部分变质。

    (4)、[活动三]利用物质的溶解性探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度

    资料:下表为氢氧化钠和碳酸钠在酒精中的部分溶解度。

    温度

    在酒精中的溶解度/g

    氢氧化钠

    碳酸钠

    20 ℃

    17.3

    不溶

    40 ℃

    40

    不溶

    取10g样品溶液蒸发,将所得固体全部放入温度为40 ℃的10 g 酒精中,充分振荡,固体 , 说明该氢氧化钠溶液已变质且部分变质。

    (5)、[活动四]将该瓶部分变质的氢氧化钠溶液处理并回收

    同学们设计如图所示实验方案,回收得到氢氧化钠固体。

    ①取全部样品,向其中滴加适量的试剂 A,试剂 A为 , 至不再产生沉淀,过滤得到滤液。操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用为

    ②根据实验流程可知,最终所得氢氧化钠固体的质量(填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。

    类型二 氢氧化钙变质的探究

  • 11、一次用餐中,小余同学对“固体酒精”产生好奇,于是她买了一袋,对其进行研究。

    [收集资料]通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:

    ①该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质。

    ②酒精的化学式为C2H5OH。

    ③氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。

    [提出问题]

    ①酒 精的 化学式 与 NaOH 相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?

    ②固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?

    [实验探究]

    (1)、实验一:

    她取少量酒精溶液于试管中,滴加无色酚酞试液,未观察到溶液变色,说明酒精溶液(填“显”或“不显”)碱性。

    (2)、实验二:

    她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 , 说明氢氧化钠已变质。

    (3)、她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞试液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为(填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。

    [拓展应用]除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是(用化学方程式表示)。

  • 12、联想与启示
    (1)、氢氧化钠应保存。
    (2)、检验氢氧化钠是否变质时,滴加稀盐酸不能少量的原因是
    (3)、除去部分变质的氢氧化钠溶液中的碳酸钠,应进行的操作是
  • 13、探究 NaOH 变质的程度
    (1)、思路分析

    变质后成分

    全部变质————Na2CO3

    部分变质————NaOH、Na2CO3

    关键是检验 OH-是否存在。但用无色酚酞试液检验是否含有 OH- , 应先排除CO32-的干扰,原因是

    除CO32-

    ①不能加盐酸,原因是

    ②不能加氢氧化钡或氢氧化钙溶液,原因是

    ③加可溶性钡盐或钙盐

    (2)、实验方案

    实验步骤

    选择试剂

    实验现象

    化学方程式或结论

    ①除去Na2CO3

    足量BaCl2或CaCl2溶液等

     

     

    ②检验是

    否存在

    NaOH

    无色酚酞试液

     

    部分变质

     

    全部变质

    可溶性铜盐(或铁盐)

     

    部分变质

     

    全部变质

  • 14、检验 NaOH 是否变质
    (1)、思路分析

    实质是检验 CO32- , 选择的试剂能和CO32-反应产生明显现象,但不能和OH-反应产生同样的现象。

     CO32{H+: 气泡Ca2+Ba2+:白色沉淀

    实验方案

    试剂选择

    现象

    化学方程式

    H+

    方案一:加入稀盐酸

     

     

    Ca2+

    (或

     Ba2+)

    方案二:加入碱——

     

     

    方案三:加入盐——氯化钡溶液

     

     

    不用酚酞试液检验的原因是

  • 15、 NaOH 变质的原因:(用化学方程式表示)。
  • 16、用好科学知识有利于轻松出行。如图所示为小科使用的拉杆旅行箱,装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点,在A 点沿图示方向施加拉力 F 使旅行箱保持静止。

    (1)、其他条件不变时,仅缩短拉杆的长度,拉力 F 会(填“增大”“不变”或“缩小”)。
    (2)、生活中常把箱内物体整体的重心以(填“B→B'”或“B'→B”)转移,在其他条件不变时,拉力 F 会减小。
  • 17、三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图甲所示,和尚们商量出新的挑水方案:胖和尚一人挑两小桶(图乙),瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶(图丙)。以下说法中正确的是    (    )

    A、图乙中水桶向后倾,胖和尚可以将他的肩往前移动一点距离 B、图乙中水桶向后倾,胖和尚可以将后面的水桶往后移动一点距离 C、图丙中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离 D、图丙中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
  • 18、如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆OA,其中点 B 处挂一重力为 100 N 的物体,在A 处施加一竖直向上的拉力 F,使杠杆在水平位置平衡,则拉力 F 大小为。若始终保持拉力 F 的方向竖直向上,则在该杠杆从水平位置匀速转动到图中虚线位置的过程中,拉力 F 的大小将(填“变大”“变小”或“不变”)。

  • 19、如图所示,在用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂l阻和动力 F动的变化情况是    (   )

    A、l阻不变,F动变大 B、l阻不变,F动不变 C、l阻变大,F动变大 D、l阻变大,F动不变
  • 20、如图所示,一直角轻棒ABO 可绕 O 点自由转动,AB=30cm,OB=40 cm,现在OB 中点 C 处挂一重物G=100 N。

    (1)、欲使 OB 在与墙面垂直的位置上保持平衡,在图中画出所用最小力 F。
    (2)、所用力最小时它的力臂l=m。
    (3)、求最小力 F 的大小。
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