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| 浙教版科学三轮冲刺——实验方案的设计与评价 |
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—解题指导瑞瑞同学在探究串联电路中电压规律的实验中，提出了自己的猜想：串联电路中各用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电压之和。为此，瑞瑞同学准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它的实验器材进行实验(1)按如图所示的电路图连接电路；(2)闭合开关，用电压表分别测出ab、bc、ac间的电压并记录在表格中。2.8V1.4V1.4Vac间的电压bc间的电压ab间的电压分析与论证(1)在物理学中，串联电路电压的规律是。(3)分析瑞瑞的实验数据得出的结论与他的猜想(填“相符”或“不相符”)。(4)评估：这个实验的不足之处是：(1)；(2)。串联电路两端的总电压等于各部分电压之和相符选用了相同规格的灯泡进行实验，只测出了一组实验数据就得出了结论某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。（1）写出上述澄清石灰水变浑浊的化学方程式。（2）为探究CO2和NaOH是否发生了化学反应，王强设计了如图所示的A、B实验，验证CO2与NaOH溶液发生了化学反应。实验现象为：A中试管内液面上升;B中气球胀大。①王强认为上述实验是可行的，其共同原理是。②李莉提出质疑，她认为上述实验不严谨，其理由是。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是。CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低CO2能溶于水，也能使容器内气压降低将氢氧化钠溶液换成等体积的水③杨红通过检验生成物：向B实验后的溶液中加入，观察到现象，从而也证明CO2与NaOH发生了反应。④你认为两实验中存在安全隐患的是（填代号），理由是。稀盐酸或加氯化钙溶液有气泡产生或有沉淀生成A氢氧化钠有腐蚀性，易伤到手小白鼠是恒温动物，当环境温度明显降低时，其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑，某校科学兴趣小组制订了以下实验方案：实验假设：下丘脑可能是调节体温的主要中枢。材料用具：略实验步骤：①取两只健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠，并标记为甲、乙；②甲鼠用一定的方法破坏其下丘脑，乙鼠不做处理作为对照；③把甲、乙两鼠置于可人工控制的温室中，室内温度调为0℃，在相对安静的条件下观察24小时，每隔4小时分别测量一次体温，并做好记录。预期结果与结论：①若甲鼠体温发生明显改变，乙鼠体温保持相对恒定，则假设成立；②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定，则假设不成立。氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低请分析回答：（1）该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处，请把它指出来。①；②。（2）有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行，你是否赞同这个观点?并说明理由。，。（3）若假设成立，下丘脑是其调节体温的中枢，下面给出了四张坐标曲线图，表示小白鼠的代谢状况与环境温度的关系(其中横轴表示环境温度，纵轴表示小白鼠的耗氧量或酶的反应速率)。则符合甲鼠生理状况的是。实验前要先测定甲、乙鼠的体温实验要有重复性，仅用两只小白鼠进行实验有一定的偶然性。赞同。能够进行自身前后对照（合理即可）BD（缺一不给分）探究Na+是否能使酚酞试液变红探究水分子是否能使酚酞试液变红酚酞试液中就有水分子(或氯化钠溶液中含有水分子)白色沉淀CO32-与H2O发生反应产生OH-。断开A2.2B0.5图甲图丙图乙连接电路时，开关未断开；滑片未调到阻值最大处电压表与滑动电阻器并联塑料瓶被压瘪，注射器中剩余溶液“自动”进入塑料瓶中反应容器密闭，生成物全部留在瓶内，也没有空气进入，因而反应后质量相等（即质量守恒）密闭容器向反应后溶液中加入稀盐酸，有气泡产生小灯泡断路（小灯泡灯丝断了）左0.225Cl2把品红试纸伸入到盐酸中HClO+1AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3先变红色后褪色大于稀H2SO4稀H2SO4加入滴加酚酞试液的NaOH溶液是否有颜色变化H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O硫酸与氢氧化钠发生了中和反应，溶液的酸碱性(或pH)要发生变化。探究Na+是否能使酚酞试液变红探究水分子是否能使酚酞试液变红酚酞试液中就有水分子(或氯化钠溶液中含有水分子)白色沉淀CO32-与H2O发生反应产生OH-溶液变蓝色（有时为蓝绿色或绿色）试管中仍有黑色不溶物试管中出现红色固体石灰水变浑浊?甲方案更好．操作简便，不需要加热。?密封保存氢氧化钠固体吸收水或潮解碳酸钠不能碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红取试样溶于水，加入CaCl2[Ca(NO3)2或BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2或Ca(OH)2等]溶液，有白色沉淀生成?8、某研究性学习小组在实验中发现：不仅碱溶液可以使酚酞变红，Na2CO3溶液也能使酚酞变红。碱溶液可以使酚酞变红，是因为碱在水中解离出了OH-，那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子可以使酚酞变红呢？他们设计了图个实验，请你和他们一起探究实验Ⅰ；
（2）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是，小组内有同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为他们的理由是；
（3）实验Ⅲ滴入K2CO3溶液，振荡，酚酞变红，向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaCl2溶液，红色逐渐消失，同时还观察到。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论CO32-可以使酚酞试液变红；
（4）小组同学在与老师交流上述结论时，老师说：“其实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH-”。你认为Na2CO3溶液中存在OH-的原因是。
在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
(1)连接电路时开关应。
(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端。
(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(5)小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。
图丙
图甲
(6)同座位的小张实验时，当他连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的小明一惊，提醒小张实验中有问题。
请你帮助小张找出实验中两个操作不当之处：①___②__。纠正上述问题后，小张在调节滑动变阻器时，灯泡逐渐变亮而电压表的示数反而变小，产生这种现象的原因可能是_________________。
将CO2通入NaOH溶液中无明显现象。某学习小组的同学为了观察到CO2与NaOH溶液反应的明显外观现象，并同时利用这一反应来验证质量守恒定律，设计了下列实验。请根据实验过程及内容，思考并回答相关问题。
（1）实验装置如图甲所示。将整套装置（包括CO2及NaOH溶液）放在天平上称量，测得质量为78.2g。
（2）用力推压注射器活塞向密闭的软塑料瓶中注入10mLNaOH溶液（装置如图乙所示），振荡后观察到的现象有__________________________________。
（3）静置片刻后，将整套装置再次放在天平上称量，测得其质量仍为78.2g，你对这一结果的解析是______________________________________________。
（4）通过上述探究实验，你得到的启示是：
①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律，应让化学反应在____________中进行。
②为进一步证明CO2与NaOH溶液确已发生了化学反应，你还能想到的方法是_______________。
小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为1.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。左图是小强没有连接完的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整；
（2）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能
是（写出一种即可）；
+
3
0.6
15
3
P
（3）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向端滑动（选填“左”或“右”）；
（4）小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了右图所示的U－I图像。根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。
0.4
0.3
0.2
0.1
4
3
2
1
0
I/A
U/V
【实验探究】
实验操作 实验现象 过程分析 ①把品红试纸伸入水中 没有褪色 猜想1不成立 ②把品红试纸伸入干燥的氯气中 没有褪色 猜想2不成立 ③ 没有褪色 猜想3不成立 【结论】综合分析：氯水中的（填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。
【反思】（1）HClO中氯元素的化合价为价。
（2）氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，化学方程式为。
（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是。
氯气（Cl2）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。
【发现问题】氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？
【查阅资料】氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。
【猜想】猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；
猜想2：是氯水中的（填化学式）使品红褪色的；
猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；
猜想1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液混合后，虽然仍无色溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
①方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH(20℃)。
测定某NaOH溶液的pH，pH______7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH小于7。
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且_______过量。
②方案二：观察______________________________。(根据图示实验步骤，概括方案要点)
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为_________________。③上述两个方案在设计思想上的相同点是______________________________________。
某研究性学习小组在实验中发现：不仅碱溶液可以使酚酞试液变红，Na2CO3溶液也能使酚酞变红。碱溶液可以使酚酞变红，是因为碱在水中解离出了OH-，那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子可以使酚酞变红呢？他们设计了图个实验，请你和他们一起探究实验Ⅰ；
（2）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是，小组内有同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为他们的理由是；
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为_________________。③上述两个方案在设计思想上的相同点是______________________________________。
用实验证明一包黑色粉末是由氧化铜和炭粉混合而成的。甲乙两位同学设计的实验方案如下：
甲：黑色粉末观察现象
乙：黑色粉末观察现象
试回答：
（1）甲方案中证明有氧化铜的实验依据是????????????????????
证明有炭粉的实验依据是
????????????。
（2）乙方案中证明有氧化铜的实验依据是????????????????
证明有炭粉的实验依据是????????????????????????。
（3）以上两个方案中，你认为哪个方案更好？理由是什么？???????????????????????????????
某兴趣小组对氢氧化钠体露在空气中的了研究。把一小固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。请回答兴趣小组产生的下列问题：
(1)实验室中，氢氧化固体应怎样保存?。
(2)氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么?(3)氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么。(4)用酚酞试液(填能或能检验氢氧化钠变质。为什么。(5)除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体已经变质?
(6)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣小组中小薇同学设计了如下实验方案：
准确称取一定质量的变质固体样品，放在右图所示装置中，然后从分液漏斗中加入足量盐酸用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否全部变质①你认为这个方案(填行或不行)。理由是什么。
②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论。。
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