Question

學生研究性學習小組對炭粉與氧化銅反應產物中的氣體成分進行研究：
（1）假設：反應的氣體產物全部是二氧化碳．
（2）設計方案：將一定量的氧化銅在隔絕氧氣的條件下與過量的炭粉完全反應．測定消耗碳和氧元素的質量和生成二氧化碳的質量，參看下圖．
（3）查閱資料：氮氣不能與炭粉及氧化銅反應，也不跟石灰水反應，氮氣可用來隔絕氧氣．
（4）收集證據，驗證假設：

操作步驟和實驗現象	簡    答
①取16克氧化銅和2克炭粉均勻混合，放入質量為48.2克的B玻璃管中．	請寫出裝置中儀器的名稱： 甲______、乙______丙______．B玻璃管和氧化銅、炭粉的總質量為______．
②儀器：打開彈簧夾，往儲氣瓶中注入水．	水應從______通入（填接口編號，見上圖），儀器的連接順序應是：______接______：______     接______．
③先通入一段時間純凈、干燥的氮氣．	其目的是：______
④夾緊彈簧夾后，加熱氧化銅，可看到B玻璃管內的固體逐漸由黑色變為紅色	要驗證假設，A瓶中應裝的液體是：______，它的作用是：______．
⑤實驗完畢后，冷卻到室溫，稱B玻璃管和固體總質量為64.8克，稱A瓶連液體增重1.2克．	B玻璃管連固體減少的質量______（填大于或小于或等于）A瓶連液體增加的質量．
結論：根據數據處理結果，得出原假設______．

Answer 1

【答案】分析：根據假設明確實驗的目的：檢驗炭粉與氧化銅反應的氣體產物全部是二氧化碳；從而依據設計方案理解實驗過程：將一定量氧化銅在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉充分反應，檢驗生成氣體是二氧化碳，并由足量的澄清石灰水吸收，然后通過測定反應前后玻璃管及澄清石灰水的質量變化判斷氣體的組成；根據設計方案分析儀器的作用和裝置連接，最終運用所得實驗數據完成對氣體組成的判斷．
解答：解：①根據常用儀器可知這三種儀器分別是：酒精燈、鐵架臺、集氣瓶；
②根據實驗目的，首先要排盡玻璃管內空氣，隔絕氧氣，再加熱，測定生成氣體質量；d導管伸至貯氣瓶底部，水若從e導管進入，d導管很快就會被液封而無法排出瓶內氣體，因此水只能從d管注入；然后氣體進入B裝置，接b、c均可，再將生成氣體通入A裝置，接a；
③為防止炭粉與玻璃管內的空氣發生反應，需要先把玻璃管內空氣排盡，根據資料中氮氣的性質，通入的氮氣既可排盡裝置內的空氣又不影響實驗的測定結果；
④根據實驗目的和設計方案可知：A瓶中應裝的液體是足量澄清的石灰水，目的是檢驗生成的氣體是二氧化碳，并吸收；
⑤反應前玻璃管與藥品的總質量是66.2g，實驗完畢后B玻璃管和固體總質量為64.8g；B玻璃管連固體減少的質量為66.2g-64.8g=1.4g；而A瓶連液體增重1.2g；故大于；
A瓶澄清石灰水因吸收二氧化碳液體質量增大，玻璃管B內反應放出氣體而質量減小；由于減小的質量大于吸收的二氧化碳質量，因此，可判斷反應放出的氣體并非全部為二氧化碳，還有其它的氣體，故假設不成立；
故答案為：

操作步驟和實驗現象	簡    答
①取16克氧化銅和2克炭粉均勻混合，放入質量為48.2克的B玻璃管中．	請寫出裝置中儀器的名稱： 甲 酒精燈、乙 鐵架臺丙 集氣瓶．B玻璃管和氧化銅、炭粉的總質量為 66.2g．
②儀器：打開彈簧夾，往儲氣瓶中注入水．	水應從 d通入（填接口編號，見上圖），儀器的連接順序應是：e接 b（或c）：c（或b）     接 a．
③先通入一段時間純凈、干燥的氮氣．	其目的是：排盡玻璃管內空氣
④夾緊彈簧夾后，加熱氧化銅，可看到B玻璃管內的固體逐漸由黑色變為紅色	要驗證假設，A瓶中應裝的液體是：足量澄清的石灰水，它的作用是：檢驗生成的氣體是二氧化碳，并吸收．
⑤實驗完畢后，冷卻到室溫，稱B玻璃管和固體總質量為64.8克，稱A瓶連液體增重1.2克．	B玻璃管連固體減少的質量 大于（填大于或小于或等于）A瓶連液體增加的質量．
結論：根據數據處理結果，得出原假設 不成立．

點評：根據題干文字及裝置圖的信息，明確實驗目的、理解實驗方案及實驗的操作方法，這是解決實驗探究題的方法，該類題能很好的培養學生分析、解決問題的能力．