劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料，得知草木灰是一种重要的农家肥，其主要成分为碳酸钾。【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量?【设计与实验】第一步：燃烧向日葵秸秆，收集一定质量的草木灰。第二步：用60℃水浸洗草木灰并过滤，洗涤滤渣2次，合并滤液。第三步：蒸发滤液，烘干固体，取所得固体进行如图实验。第四步：根据反应前后烧杯和其中溶液总质量的增加量，计算草木灰中碳酸钾的质量分数。

1. 劳动实践课上同学们用草木灰给农作物施肥。课后同学查阅资料，得知草木灰是一种重要的农家肥，其主要成分为碳酸钾。

【提出问题】

如何测定草木灰中碳酸钾的含量?

【设计与实验】

第一步：燃烧向日葵秸秆，收集一定质量的草木灰。

第二步：用60℃水浸洗草木灰并过滤，洗涤滤渣2次，合并滤液。

第三步：蒸发滤液，烘干固体，取所得固体进行如图实验。

第四步：根据反应前后烧杯和其中溶液总质量的增加量，计算草木灰中碳酸钾的质量分数。

(1) 装置B的作用是；

(2) 实验中若稀硫酸的量不足，则实验结果会（填“偏大”或“偏小”）；

(3) A中反应结束后，打开弹簧夹，向装置中通入N₂的目的是。

【考点】

误差分析; 实验方案设计与评价; 盐的性质及用途;

【答案】

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实验探究题普通

1. 同学们把盛有自上而下依次呈现多种颜色溶液的试管称为“彩虹管”，其呈现出的颜色越多、保持时间越长，效果越好。已知黑枸杞浸取液在pH不同的溶液中呈现不同的颜色，可以用来制作“彩虹管”，过程如图所示。

“彩虹管”效果受多个因素的影响，小明等同学对影响因素进行如下探究：向试管中加入6mL一定质量分数的盐酸、滴入5滴黑枸杞浸取液、振荡，再逐滴滴入约3mL一定质量分数的NaOH溶液，记录溶液颜色。结果如下表，请回答以下问题。

实验	盐酸中溶质的质量分数/%	NaOH溶液中溶质的质量分数/%	溶液颜色
①	5	5	红色
②	5	10	自上而下依次为红色、蓝色、黄色，静置约6分钟只剩红色、黄色
③	5	15	自上而下依次为红色、蓝色、黄色，静置约20分钟仍无明显变化
④	5	20	自上而下依次为红色、蓝色、黄色，静置约6分钟只剩黄色、蓝色

资料：黑枸杞浸取液颜色随pH的变化情况。

pH	$\text{[math]}$	4~5	6~8	9~11	12	$\text{[math]}$
溶液颜色	红色	粉色	紫色	蓝色	绿色	黄色

(1) 根据上述实验现象，可得出的结论是

(2) 在此实验基础上，小明想要探究使“彩虹管”效果更好的氢氧化钠溶液溶质质量分数，该如何进行实验？。

(3) 根据小明的实验过程，请推测还有哪些因素会影响“彩虹管”的效果？。

实验探究题普通

2. 小金同学在实验时发现了一个有趣的现象：红色的火柴头燃烧过后能被磁铁吸引，如图所示。为了研究这一现象，小金对燃烧后火柴头的成分进行了如下探究：

【查阅资料】

资料一：火柴头中含有氯酸钾、硫磺、二氧化锰，以及石蜡、炭粉等成分；一般红色火柴头所用的着色剂为氧化铁。

资料二：氧化铁不具有磁性，不能被磁化；四氧化三铁是具有磁性的黑色固体，故又称为磁性氧化铁。四氧化三铁在该条件下不与硫酸铜反应。

【建立假设】

假设一：燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁。

假设二：燃烧后的火柴头成分中含有单质铁。

假设三：燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁和单质铁。

(1) 小金提出这三种假设依据是。

(2) 【收集证据】

步骤①：将燃烧后的火柴头研磨成粉末并装入试管。步骤②：在试管中加入足量（ $\text{[math]}$ 溶液，充分反应。

步骤③：过滤并将得到的固体充分干燥，再用磁铁吸引。

【得出结论】

若假设二成立，则作为证据的实验现象应为，。（写两条）

(3) 【交流评价】

尝试用科学原理解释火柴头中加入氯酸钾的目的：。

实验探究题普通

3. 为测定纯碱样品中各成分的含量，小亮设计了如图甲装置，通过称量装置B的质量变化来确定样品中各成分的含量。该装置气密性良好，样品完全反应，但多次实验发现，A测定结果有偏差。对此小亮在老师的指导下重新设计了如图乙所示的实验装置。

(1) 根据改进的需要，思考装入碱石灰的装置D，其作用是。为减少实验的偏差，可以在导管a口鼓入空气。为排除原有装置内空气中的二氧化碳和生成的二氧化碳残留在装置内对实验的影响，应分别在何时鼓入空气：。

(2) 小亮按照改进后的装置和正确的步骤重新实验，发现测量所得纯碱含量与老师提供的标准含量相比仍然偏小，则分析在操作上导致实验结果偏小的原因可能是。

实验探究题困难