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1. 同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备Cu(OH)2 ， 有同学并未得到预期的蓝色沉淀，而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜)；还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象，小金在室温下进行了以下探究：

探究1：生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系。

两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管)：

编号

4%的NaOH溶液的质量/g

8%的CuSO4溶液的质量/g

沉淀颜色

出现黑色物质所等待的时间/min

①

2

2

浅绿色

不出现

②

4

待填

蓝色中混有浅绿色

5

③

6

2

蓝色

3

(1) 根据探究目的及相关实验现象，②中8%的 CuSO4 溶液的质量应为(填“2”“4”或“6”)g。
(2) ③中生成蓝色沉淀的化学方程式为。
(3) 探究2：Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系。

按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物，处理方式和实验结果如表所示：

编号

处理方式

出现黑色物质所等待的时间/min

①

不做处理

3

②

直接向试管中加8mL水

11

③

直接向试管中加16mL水

17

④

滤出蓝色沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL水

不出现

⑤

滤出蓝色沉淀，洗涤至中性后放入洁净试管，加8mL4%的Na2SO4溶液

不出现

判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是。
(4) 分析实验结果，可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是。
【考点】
实验方案设计与评价; 控制变量法;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
真题演练
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1. 小科在学习了碱和盐的性质后，将少量硫酸铜溶液滴入2mL氢氧化钠溶液中，没有观察到预期的蓝色絮状沉淀，这是为什么呢？

【猜想】猜想一：氢氧化钠与硫酸铜反应放热，使氢氧化铜的溶解度增大。猜想二：生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。

【实验】实验操作及现象如图：

(1) 为了验证猜想一，小科应选择两组实验进行对比。
(2) 若猜想二正确，C中“？”处应填写的现象是。
(3) 查阅资料得知：氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应，生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时，他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀，请你写出一种方法。
实验探究题 普通
2. 科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时发现生锈的铁钉表面有气泡生成。同学们对此现象感到很好奇，针对“气体是由什么反应生成的”这一问题，设计实验进行探究。

设计实验小组 同学经过认真分析思考，提出了自己的假设并设计了图甲所示的实验A和B进行探究。实验时，观察到试管A中有气泡，试管B中没有气泡，从而验证了自己的假设是成立的。

(1) 小组同学设计图甲所示实验基于的假设是。
(2) 小金同学认为图甲实验 A 和B对照设置不够严谨，溶液中的水可能会对气体生成产生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认为对照实验D的设置没有必要，他提出这一观点的理由是。

反思提高 设置对照实验首要问题是找准找全影响因素，通过控制变量，来进行对照实验的设置，实现对照实验组设置的有效性和完整性。
(3)

迁移应用 一次课外实验的意外现象：镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生气泡。

请结合设置对照实验的思想，完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。

实验探究 查阅资料：①镁能与水缓慢反应生成氢气；②Na2CO3溶液呈碱性，其溶液中除了Na+、、水分子外，还有OH-。小组同学设计了如图对照实验E、F和G。

往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液、X溶液进行实验，一段时间后，观察到试管E、G中有气体产生，但缓慢且少，试管F 中产生气体既快又多。从对照实验设置的角度分析，实验G所加“X溶液”应该是。
(4) 分析图实验可知，镁条放入Na2CO3溶液中，气体是由镁与水反应生成的。试管F 中快速产生气体，是因为 Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子，该离子是。
实验探究题 困难
3. 学校科技节开展水火箭比赛，同学们通过查阅资料得知：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。除上述因素外，为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图1装置和有关测量工具进行如下实验。

①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上。

②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射。

③测出水火箭的射程，多次实验取平均值。

④用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液，均量取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③。

实验结果如图2所示。请回答：

(1) 实验中用于测量水火箭射程的工具是。
(2) 一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若观察到，则溶液密度达到最大。
(3) 本实验可得出的结论是。
(4) 某同学认为本实验用相同装置，只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由：。
实验探究题 普通