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专题13 实验方案的设计与评价
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 实验方案的设计 ☆☆☆ 探究性实验需掌握实验的设计过程，利用控制变量法等科学方法，对实验过程进行评价，并且提出实验的不足。
考点2 实验方案的评价 ☆☆☆
■考点一　实验方案的设计
◇典例1：（2026七上·南浔期末）小科用实验来研究单摆的等时性。想研究单摆完成一次完全摆动的时间跟哪些因素有关，并作出以下几个猜想：
猜想1：单摆完成一次完全摆动的时间(t)可能跟摆长(L)有关。
猜想2：单摆完成一次完全摆动的时间 (t)可能跟摆球的质量(m)有关。
猜想3：单摆完成一次完全摆动的时间(t)可能跟摆动的角度(α)等因素有关。
小科在不同条件下测出小球来回摆动一次所用的时间(t)后，得到表中的一些数据：
序号 小球质量m/g 线的长度L/ cm 摆动的角度/° 来回摆动一次的时间t/s
1 14.8 36.5 5 1.20
2 14.8 33.50 5 1.16
3 14.8 31.00 5 1.10
4 30.4 36.5 5 1.20
5 44.8 36.5 5 1.20
6 14.8 36.5 4 1.20
7 14.8 36.5 2 1.20
（1）为了验证猜想，除单摆实验器(带量角器)、线、刻度尺和几个质量已知的小球外，小科还需要器材： 　 　。
（2）比较几次测量结果，你认为单摆完成一次完全摆动的时间跟摆球的质量大小是否有关 请做出判断并说明理由　 　。
（3）通过对序号1、2、3的数据分析，得出结论：单摆来回摆动一次所用时间与线的长度有关，质量相同的小球，摆线长度越短，　 　。
（4）实验中发现，小球摆动一个来回所用的时间很难测准，请你为小科设计一个好的测量方法：　 　。
◆变式训练1：（2024九上·衢州月考）“绿水青山，就是金山银山！”在习总书记的号召下，绿色环保意识早就深入我们的生活。小组同学对某工厂排放的气体成分进行探究，猜想可能含有CO2、CO、H2、H2O这四种气体中的一种或几种，该小组的同学为了探究气体的组成，结合“气体检验一气体净化一气体转化一气体检验——尾气处理”的思维模型，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。
【实验操作】拉动注射器，让废气依次通过装置。
（1）【实验分析】 装置D体现的是上述思维模型中的　 　。
（2）能证明废气中有水蒸气存在的现象是　 　。
（3）小衢在进行探究废气组成的方案设计中提出：将上图B瓶中的澄清石灰水更换为氢氧化钠溶液，可实现废气中二氧化碳气体的完全吸收。你认为小衢的观点是否可行，请说出理由 　 　。
（4）【反思评价】
小柯根据 D 中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小溪认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现上述现象。为了检验氢气是否存在，还应在上图什么位置添加一个怎样的实验装置 　 　。
◆变式训练2：学校举行“把时间称出来——复刻秤漏”项目化学习活动。秤漏是一种古代计时工具， 主要由显时系统和供水系统两部分组成。显时系统主要构件为秤杆、秤砣、受水壶等，其中秤杆质量分布均匀，并在秤杆上标有时间刻度。称漏法中记载： “漏水一斤， 时过一刻”， 通过称量受水壶中水的质量来计量时间。在初次校准后，需要知道当日时刻，仅需移动秤砣即可在秤杆上读出时间。
如下是学校制定的评价指标。设计的模型图满足两条指标则评价等级为“优秀”，满足任一条为“合格”，都不满足为“待改进”。
需求 学习记录 评价指标
复刻秤漏 设计模型图 运用秤漏原理测量时间
秤杆上时间刻度均匀
右图为小科设计的秤漏模型图。
（1）经过一段时间后，受水壶中水量增加，应该如何移动秤砣以读出时间
（2）小科使用匀速出水装置作供水系统。结合评价指标，判断该模型图的评价等级为　 　。
（3）阐述如何提高该秤漏的量程。
◆变式训练3：（2026九下·温州开学考）某地蚊虫较多，科学小组想自制一个蚊虫诱捕器，分两个任务进行。
任务一：选择合适的诱蚊剂已知蚊虫可以感知人体呼吸产生的二氧化碳来定位吸血目标。科学小组选择家庭中常见的物质自制诱蚊剂，通过诱蚊剂内的两种成分相互反应持续缓慢地产生二氧化碳，来模拟人体呼气。
（1）他们设计了图甲所示的装置来选择诱蚊剂的成分，先检查装置的气密性：用弹簧夹封住注射孔，向右拉动活塞，放手后观察到　 　，则气密性良好。
（2）将诱蚊剂放入图甲装置，后续进行系列实验，并将相关现象记录在表中：
小苏打 蛋壳
柠檬酸 产生气泡，且速度较快，无异味 产生气泡，且速度较慢，无异味
白醋 产生气泡，且速度较快，有明显醋味 产生气泡 ，且速度较慢，有明显醋味
若在夜间室内使用，无刺激性气味产生，可以选择上表中的　 　作为诱蚊剂的成分。
任务二：设计蚊虫诱捕器
（3）小组同学设计了图乙所示的蚊虫诱捕器。根据电路图，为加快诱捕器风扇的转速，可行的方法是　 　。(写出一种即可)
■考点二　实验方案的评价
◇典例1：（2026九上·越城期末）感光胶片是医院常用的影像材料，其结构如图甲所示。利用胰蛋白酶，可以使感光层中的蛋白质分解，从而使胶片变得透明。某同学利用此原理，将不同pH的胰蛋白酶溶液，涂在感光胶片上，探究不同pH下胰蛋白酶的活性，记录数据如图乙所示。
（1）该同学是通过观察　 　来判断胰蛋白酶的活性；
（2）在相同pH下进行三次实验的目的是　 　。
（3）根据图乙中五组实验结果可知，当pH为　 　时，胰蛋白酶的活性最强；
（4）人体中的胰蛋白酶主要在人体的小肠中发挥作用。该同学认为根据实验数据可得出人体小肠液是呈碱性的。请判断该同学的观点是否正确并说明理由：　 　。
◆变式训练1：（2024·浙江）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：　 　。
◆变式训练2：（2024·乐清模拟）某品牌“氧泡泡”洗涤剂能有效去除陈旧污渍，主要成分为过碳酸钠．过碳酸钠具有和的双重性质，呈碱性可以溶解衣服表面的许多污渍，分解时产生大量氧气，氧气会进入衣物缝隙使污渍脱离衣物表面，达到清洗的目的．
（1）“氧泡泡”颗粒溶于水时生成碳酸钠并释放氧气．兴趣小组取部分样品，进行了如图甲的探索实验，其中三支试管中盛有等量的“氧泡泡”颗粒和一定温度的水．根据实验结果，写出一条“氧泡泡”的使用建议　 　．
（2）兴趣小组查阅资料后，发现“氧泡泡”中含量大于为良好等级，于是小组同学用如图乙装置测定“氧泡泡”中含量：准确称取“氧泡泡”颗粒样品于锥形瓶中，先加入一定量水溶解，再向其中加入适量二氧化锰粉末（催化剂），充分反应后，测得反应过程中装置总质量随时间的变化数据如下表．（样品中的杂质遇水不反应，过碳酸钠分解的化学方程式为：）
反应时间 0 5 10 15 19 20 25 30
装置总质量 120.0 119.0 118.3 117.8 a 117.6 117.6 117.6
求：结合表中数据，比较两者大小关系：a　 　117.6．
（3）通过计算判定该样品是否为良好等级．　 　
◆变式训练3：（2025·浙江模拟）青海的茶卡盐湖含有大量天然食盐和纯碱，人们常利用夏天蒸发结晶的方式获取食盐，但因含有碳酸钠无法直接食用，某同学利用提供的试剂设计如图所示的流程图来除去碳酸钠，提纯食盐，并设计了相关评价量表。
流程图 提纯食盐的评价量表(部分)
评价指标 优秀 合格 待改进
试剂种类 能与碳酸钠反应，但不能生成氯化钠 不能与碳酸钠反应
试剂用量 过量试剂也不会引入新杂质 适量试剂才不会引入新杂质 　
（1）将评价量表中“试剂种类”的优秀标准补充完整：　 　.
（2）根据评价量表，从“试剂用量”角度评价，选择氯化钙试剂属于　 　。(填“优秀”、“合格”或“待改进”)。
（3）根据评价量表，为了使其都能达到优秀的指标。针对该方案，请你提出合理的改进意见　 　。
1.（2023·台州）加拿大一枝黄花是我国重点管理的外来入侵物种。调查我市目前的植被情况，发现各地均有较多生长。兴趣小组收集到加拿大一枝黄花的相关资料：
①多年生植物，终年常绿，株高通常1米以上，甚至达到3米，能在贫瘠的土壤生长。
②每棵植株大约能产生2万颗细小种子，易随风扩散；能利用根或茎快速繁殖。
③能分泌抑制其它植物生长发育的物质，影响农作物的产量和质量，并已造成多种野生植物灭绝。
（1）台州市内所有加拿大一枝黄花的总和属于　 　（选填“种群”“群落”或“生态系统”)。
（2）阅读上述资料，结合相关知识，分析加拿大一枝黄花对本地生态造成巨大威胁的原因。　 　
2．（2023·衢州）小科设计并制作了如图的咸水淡化装置，同时针对该装置设计了评价表。“咸水淡化装置”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：装置结构 结构完整，有加热、冷却和收集装置 结构较完整，缺少较好的冷却装置 结构不完整，有1处以上缺失
指标二：淡化效果 能从咸水中制得淡水，速度较快、连续稳定 能从咸水中制得淡水，但效果不明显 不能从咸水中制得淡水
指标三： ？ 　 　 　
（1）易拉罐中的咸水先经过汽化，后经过　 　（填物态变化名称）变成淡水流入容器。
（2）根据评价需要，请你提出一项评价指标写在指标三“？”处。　 　
3.（2023·宁波）浓盐酸具有挥发性，敞口放置于空气中，溶质质量分数变小。稀盐酸会发生同样的变化吗？某同学通过如下步骤进行探究：
①取两个烧杯，各倒入40毫升3%的稀盐酸，分别标为甲和乙。
②甲密封，液体体积不变。乙敞口放置于空气中至液体体积变为20毫升。（溶液密度变化忽略不计)
③向甲、乙中滴加几滴石蕊试液，再分别缓慢滴加相同溶质质量分数的氢氧化钠溶液，恰好完全反应时，消耗的氢氧化钠溶液体积分别为30毫升、26毫升。
（1）实验中，“恰好完全反应”的判断依据是：溶液颜色　 　。
（2）乙烧杯中的稀盐酸敞口放置后，溶质质量分数变大，依据是　 　。
（3）为了确定稀盐酸口放置于空气中，溶质质量分数一定会变大，请简要闸述应补充的实验。　 　
4．（2023·温州）进化论的创立和发展经历了几百年。拉马克、达尔文等学者通过研究提出了各自的观点。
①1809年，拉马克认为：现存的生物都有各自的祖先；在特定的环境下，生物体某些器官由于经常使用变得发达，不常使用的逐渐退化，这种后天得来的性状可遗传给下一代。
②1859年，达尔文发表《物种起源》。他认为：生物在不断进化、物种是渐变的；现在地球上的生物都是自然选择的结果，并且都是由一个共同的祖先进化而来。
（1）达尔文汲取了拉马克的进化思想，经过研究提出了自然选择学说。自然选择学说与拉马克的进化观有何不同之处？　 　（写出一点）
（2）科学家通过对化石的深入研究，逐渐建立了物种可变的进化观。当不同地层发现不同马的化石时，为研究不同马之间的进化关系，以及解释其进化的原因，需要研究的主要内容有__________。（可多选）
A．比较不同马的化石数量的多少 B．调查不同马的化石被发现的时间
C．分析不同马的化石的地质年代先后顺序 D．比较化石中不同马的相同器官的形态结构
E．分析化石中不同马的生活环境
（3）针对达尔文的自然选择学说，有同学作出如下评价：
自然选择学说能对“长颈鹿的颈和腿都很长”等生物进化中的诸多现象作出解释，因此是正确的理论。
自然选择学就无法解释生物体的性状如何传递给后代等系列问题，因此是错误的理论。
你如何评价达尔文的自然选择学说？　 　
5．（2023·衢州）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是　 　；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是　 　；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。
6.（2022·舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
II.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
III.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察　 　。
[实验结论]参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是　 　。
⑵反应结束后。若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。　 　。
7.（2022·丽水）定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 (填字母)；
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有　 　。
（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路　 　。
8．（2023·衢州）项目学习小组实验发现，装在简内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是　 　。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？　 　。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为　 　。
9．（2023·衢州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，和是阻值都为20欧的电热丝，放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使工作50秒，断开开关S，测量并记录__________。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度（可反映电热的多少），整理、的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出与的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持不变，将更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由：　 　。
10．（2021·衢州）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度　 　(填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：　 　 。
11．（2023·宁波）在“观察物体间力的作用”活动中，小宁进行如下实验。
（1）【实验1】如图甲所示，将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置，抽动刻度板调整指针零位；把它们的挂钩勾在一起，用手分别拉住测力计的圆环，水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时，读取测力计B的示数。实验数据如下表：
小宁分析实验数据，得到结论；物体间的作用力与反作用力大小　 　。
老师告诉小宁，从本实验得出的正确结论具有普适性。
（2）【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零，如图乙所示：把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来，竖直向下拉测力计B的圆环，如图丙所示。
小宁发现：当测力计A的示数为2.0N时，测力计B的示数为1.8N，此时，测力计A对B的拉力大小为多少？为什么？
12．（2023·丽水）某学习小组设计如图甲电路，并将电流表改装成液体密度显示表。电源电压为6V且保持不变，定值电阻R0的阻值为20欧，R是压敏电阻，其阻值与所受压力F的关系如图乙。已知图中用来盛放待测液体的空容器质量为0.7千克，每次测量时液体须注满容器。
（1）小科按图甲连接电路时，开关应处于　 　 状态。
（2）容器中不加液体时，闭合开关，电流表指针所指刻度标为“0克/厘米3”。求“0克/厘米3”刻度线对应的电流值。
（3）小明在制作过程中发现，待测液体密度差异较大时，指针偏转角度差异却较小。小明针对测量精确度不高的问题，对装置进行了如图丙的改进(杆AO可绕固定点O自由转动，容器悬挂在A点)。请根据所学知识，说说这样改进的科学道理。
13.（2023·宁波）小舟在学习“常见的碱”过程中，将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中，发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢？小舟查阅资料，获取如下信息：
①Ca(OH)2微溶于水； ②FeCl3溶液呈酸性。于是他提出以下猜想：
猜想一：Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二：滴入的Ca(OH)2溶液中OH-数量太少。
猜想三：FeCl3溶液呈酸性，Fe(OH)3沉淀不能存在。
（1）小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度，测得pH<7，说明溶液中没有OH-。该现象　 　 (选填“支持”或“不支持”)猜想一。
（2）为增加OH的数量，换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲)，若猜想二正确，则观察到的现象是　 　。
（3）经过实验，猜想三验证成立。然后，小舟将FeCl3溶液遂滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙)，先观察到红褐色沉淀产生，持续滴加后沉淀又消失了，请你解释沉淀会消失的原因　 　。
14．（2023·衢州）碳捕集是实现”碳中和”的措施之一，其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，并利用传感器实时测定氢氧化钠溶辆扶酸几液吸收二氧化碳后溶液的pH，装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙，且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现：
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3)；
②该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3；
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息，小组同学展开进一步探究：
[提出问题]二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，形成的产物是什么？
（1）[建立假设]假设1：只有碳酸钠；假设2：碳酸钠、碳酸氢钠；假设3：只有碳酸氢钠；假设4……
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立，理由是　 　。
[实验过程]继续通入二氧化碳，溶液的pH随时间变化情况如图丙。
[实验结论]小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通人氢氧化钠溶液后的最终产物是　 　。
[交流评价]小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态，接下去的操作是　 　。
（2）小兴受小金的启发，猜测最后溶液可能呈酸性，他猜想的依据是　 　，所以建议小组同学继续展开探究。
15.（2023·杭州）将燃烧的蜡烛放人图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下（气体的含量用体积分数表示）：
（1）甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到　 　现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从0.04%上升到7.4%，氧气含量从21%下降到13.8%。
（2）甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是　 　。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 21% 8.4% 能
B 21% 3.4% 能
c 12.8% 3.4% 不能
（3）还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化？并解释原因。　 　
16．（2023·丽水）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度　 　(填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：　 　 。
1．（2024·浙江模拟）某溶液的溶质确定为碳酸钠、硫酸钠中的一种或两种，为测定其成分，兴趣小组的同学经过讨论确定以下两种可行方案：
方案一：先滴加稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液。
方案二：先滴加硝酸钡溶液，再滴加稀硝酸。
小组同学对以上每一种方案进行合理操作，根据观察到的现象，两种方案都得到共同的结论：该溶液中的溶质为碳酸钠和硫酸钠两种。
请回答下列问题：
（1）用方案一测定溶液成分时，该小组同学的操作及对应的实验现象与结论是：先取少量样品(待测溶液)于试管中，滴加少量稀硝酸，有气泡产生，说明溶液中有　 　；然后滴加稀硝酸直至　 　为止，再滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中有硫酸钠。从而确定该溶液中的溶质为碳酸钠和硫酸钠。
（2）请你写出方案二实施过程中合理的操作步骤及对应的实验现象与结论：　 　。
2．（2025·奉化模拟）某科学兴趣小组为地下车库设计了一个管道式排风系统(如图甲)。该系统的排风机工作时，将不同停车区的空气吸入排风管道，并排出室外，排风管道进气口处气压越小，车库内空气更新效果越佳。为了研究停车区排风管道进气口处的气压大小与管道长度(进口到出口的管长)的关系，该兴趣小组设计了图乙所示的实验装置，并进行如下模拟实验：
①取长为30.00厘米、内径为0.60厘米的导管，一端与大针筒紧密连接，另一端通过T形管与U形管连接。
②以相同的速度将活塞从针筒拉出，记录U形管液面差，重复3次实验。
③改变导管长度，重复实验①②，记录实验数据于下表。
组别 导管长度L (厘米) U形管液面差(格数)
第一次 第二次 第三次
1 30.00 11.6 11.2 11.4 　
2 200.00 8.5 8.4 8.3 　
3 500.00 6.4 6.3 6.5 　
（1）该实验通过　 　来比较T形管内气压的大小。
（2）在实验数据记录表中， “ ”应填写的内容是　 　。
（3）若不考虑其他因素，结合本实验的探究结论，停车区A、B、C三处排风效果最佳的是　 　(填“A” “B”或“C” ) 。
（4）排风管道的排风效果还跟其他因素有关，请你提出一个猜想： 　。
3．（2025·温州模拟）小科家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科开展了如下研究：
【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法：　 　。
（2）装置中计泡器的作用是　 　。
（3）如图丙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的　 　(填“①”“②”或“③”)处。
（4）请在如下评价量表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容：　 　。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 　 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
4．（2025·玉环二模）爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵是氮肥，怎么也可以做膨松剂呢 为此，他们进行了如下的探究。
【查阅资料】
①
②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。
③氨气会与硫酸反应生成硫酸铵，不会与碱石灰反应。
任务一 初识膨松剂
（1）膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。
任务二 比较蓬松效果
步骤 具体操作
称量 10g面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10g面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中
和面 加入5mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿
烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3min，熄灭酒精灯，停止实验
通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是　 　。
（2）膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵含量。同学们分别设计了实验方案。
①甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解。通过测定反应前后物质的装置质量差来算出碳酸氢铵的含量。
②乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会使测量结果　 　(填“大于”或“小于”)真实值。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。(B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物)
步骤1：先检查装置气密性，再装入药品；
步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录；
步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热；
步骤4： ……
步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。
步骤4的具体操作是　 　。
③丙同学提出，将图中装置B、C对调，合理测量某些装置的质量，也可以达到实验目的。请判断丙同学的方法是否可行。　 　。
5．某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展了微项目化学习。
【认识干燥剂】
（1）生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是　 　。
（2）【探秘干燥剂】
小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究：查阅资料：
①生石灰会吸收空气中的水分，生成氢氧化钙，氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中二氧化碳反应能生成碳酸钙，碳酸钙在 900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
为检验样品中是否存在氢氧化钙，小明设计了如下实验：用天平称量少量干燥剂质量为m1，在700℃条件下，加热一段时间后，测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙，则m1　 　m2(选填“>”、 “<”或“=” ) 。
（3）为检验样品中是否存在碳酸钙，取样品于试管中，加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙，小敏认为小明的结论不正确，理由是　 　。
（4）【项目评价】
物质的检验有不同的方案，不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象，可用感觉器官直接判断 现象不是很明显， 但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
在检验样品中是否存在氧化钙时，小明设计的方案是取适量样品于试管中，加入少量水振荡，观察现象，这一方案的评价等级是　 　。
6． 某学习小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。他们研究发现，市场上销售的便携式制氧机一般以白色过碳酸钠固体( 和二氧化锰为主要原料，加水后瓶内变热，反应仓及加湿仓均有气泡产生。
（1）该小组研究了现有的制氧机结构，用塑料瓶和吸管组装成自制制氧机，请你帮他们将“加湿仓”和“反应仓”填入对应的方块内。
（2）图中加湿仓内的水除了湿润氧气外，还可以____。
A．降低氧气温度 B．提高氧气产量 C．监测氧气流速
（3）该小组为研究产氧速率与加水量的关系，进行了以下实验：
过碳酸钠用量/g MnO2用量/g 加水量/mL 平均产氧速率/L min-
240 2.5 350 3.6
240 2.5 500 1.8
240 2.5 800 1.2
根据此表，你能得出的结论是　 　。
（4）该小组进一步研究了过碳酸钠存放时间对产生氧气的影响，发现存放三年的药品相较于存放半年的药品，在产氧速率上没有明显差异，但更快达到高峰，同时产氧时间明显减少，请你根据结论添加存放三年药品的产氧曲线。
7．（2024·湖州模拟）某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。
将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。
（1）使水火箭运动状态发生改变的施力物体是　 　
（2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量　 　来间接反映这个高度。
（3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片可以看出，判断水火箭运动情况　 　（从“匀速直线运动”或“变速直线运动”选择），并说明理由。　 　
（4）以下是水火箭的部分评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3秒≤t<6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由。
8．（2024·金东模拟）为探究硫氰化钾（KSCN）和氯化铁（FeCl3）反应的条件（已知该反应是复分解反应），某校科学兴趣小组设计了以下实验装置，并进行如下操作：转动Y型管，使两种溶液混合，混合液迅速变成血红色。回答下列问题：
（1）证明该反应没有气体生成的实验现象是①混合液中没有生产气泡，②　 　；
（2）该反应一定没有H2O生成，理由是　 　；
（3）大家一致认为：生成血红色物质是该复分解反应能发生的条件，红色物质的化学式是　 　；
（4）一部分同学认为该红色物质难溶于水，另一部分同学认为该红色物质能溶于水，请你设计实验方案进行验证：　 　。
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专题13 实验方案的设计与评价
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 实验方案的设计 ☆☆☆ 探究性实验需掌握实验的设计过程，利用控制变量法等科学方法，对实验过程进行评价，并且提出实验的不足。
考点2 实验方案的评价 ☆☆☆
■考点一　实验方案的设计
◇典例1：（2026七上·南浔期末）小科用实验来研究单摆的等时性。想研究单摆完成一次完全摆动的时间跟哪些因素有关，并作出以下几个猜想：
猜想1：单摆完成一次完全摆动的时间(t)可能跟摆长(L)有关。
猜想2：单摆完成一次完全摆动的时间 (t)可能跟摆球的质量(m)有关。
猜想3：单摆完成一次完全摆动的时间(t)可能跟摆动的角度(α)等因素有关。
小科在不同条件下测出小球来回摆动一次所用的时间(t)后，得到表中的一些数据：
序号 小球质量m/g 线的长度L/ cm 摆动的角度/° 来回摆动一次的时间t/s
1 14.8 36.5 5 1.20
2 14.8 33.50 5 1.16
3 14.8 31.00 5 1.10
4 30.4 36.5 5 1.20
5 44.8 36.5 5 1.20
6 14.8 36.5 4 1.20
7 14.8 36.5 2 1.20
（1）为了验证猜想，除单摆实验器(带量角器)、线、刻度尺和几个质量已知的小球外，小科还需要器材： 　 　。
（2）比较几次测量结果，你认为单摆完成一次完全摆动的时间跟摆球的质量大小是否有关 请做出判断并说明理由　 　。
（3）通过对序号1、2、3的数据分析，得出结论：单摆来回摆动一次所用时间与线的长度有关，质量相同的小球，摆线长度越短，　 　。
（4）实验中发现，小球摆动一个来回所用的时间很难测准，请你为小科设计一个好的测量方法：　 　。
【答案】（1）秒表
（2）无关，1、4、5三次摆动一次的时间相同
（3）来回摆动一次的时间越短
（4）用秒表计记下单摆完成n次完全摆动的时间，再求出单摆完成一次完全摆动的时间(n取一个较大的值均可)。
【解析】(1) 为确保两纸锥从同一高度同时释放，需以纸锥底部为对齐基准。图甲中两纸锥底部平齐，符合实验要求；图乙中底部高低不一，无法保证初始高度一致。
(2) 锥角较大的纸锥，空气接触面积大，下落时受到的空气阻力显著，下落速度更慢，运动时间更长，从而便于测量时间。
(3) 方案①“先定时间测距离” 难以精准把控时间节点与纸锥位置；方案②“先定距离测时间” 操作简便，只需测量纸锥通过固定距离的时间，更适合实验测量。
(4) 研究下落快慢与锥角的关系时，需控制质量不变。原制作方法因剪去部分面积不同，导致两纸锥质量存在差异，未满足控制变量法的要求。
【解答】（1）实验需要测量摆动时间，因此还需要秒表（或停表）。
(2) 单摆完成一次完全摆动的时间与摆球质量无关；理由：序号 1、4、5 中摆长和摆动角度相同，摆球质量不同，但摆动一次的时间均为 1.20s，说明时间与质量无关。
(3) 质量相同的小球，摆线长度越短，来回摆动一次的时间越短。
(4) 测量方法：用秒表测出单摆完成n次（n取较大值，如 20 次）完全摆动的总时间T，再计算单次摆动时间t=。
◆变式训练1：（2024九上·衢州月考）“绿水青山，就是金山银山！”在习总书记的号召下，绿色环保意识早就深入我们的生活。小组同学对某工厂排放的气体成分进行探究，猜想可能含有CO2、CO、H2、H2O这四种气体中的一种或几种，该小组的同学为了探究气体的组成，结合“气体检验一气体净化一气体转化一气体检验——尾气处理”的思维模型，设计了如下装置进行实验(夹持装置已省略)。
【实验操作】拉动注射器，让废气依次通过装置。
（1）【实验分析】 装置D体现的是上述思维模型中的　 　。
（2）能证明废气中有水蒸气存在的现象是　 　。
（3）小衢在进行探究废气组成的方案设计中提出：将上图B瓶中的澄清石灰水更换为氢氧化钠溶液，可实现废气中二氧化碳气体的完全吸收。你认为小衢的观点是否可行，请说出理由 　 　。
（4）【反思评价】
小柯根据 D 中的粉末由黑色变为红色，得出废气中存在一氧化碳。小溪认为该结论不够严密，若废气中存在氢气也会出现上述现象。为了检验氢气是否存在，还应在上图什么位置添加一个怎样的实验装置 　 　。
【答案】（1）气体转化
（2）A中固体变蓝
（3）不行，该操作无法现实对原废气中的二氧化碳进行检验。
（4）在D之后/E之前添加一个无水硫酸铜的装置
【解析】（1）根据装置C的作用是在高温下使气体与氧化铜反应，这属于气体转化的过程进行分析；
（2）根据气体的检验方法进行分析。
（3）根据二氧化碳的性质分析。
（4）根据氢气也能使氧化铜由黑色变成红色进行分析。
【解答】（1）装置C的作用是在高温下使气体与氧化铜反应，这属于气体转化的过程。气体中的还原性气体如CO和H，可以将黑色的氧化铜还原为红色的铜，同时自身被氧化。装置C体现了上述思维模型中的“气体转化”环节。
（2）A中无水硫酸铜变蓝，说明气体中一定含有H2O。
（3）将上图B瓶中的澄清石灰水更换为氢氧化钠溶液，可实现废气中二氧化碳气体的完全吸收。该做法不行，该操作无法现实对原废气中的二氧化碳进行检验。
（4）氢气在加热的条件下与氧化铜反应生成铜和水，所以氢气也能使氧化铜由黑色变成红色，需要添加检验有水生成的装置，在DE装置之间连接盛有无水硫酸铜的U型管。
◆变式训练2：学校举行“把时间称出来——复刻秤漏”项目化学习活动。秤漏是一种古代计时工具， 主要由显时系统和供水系统两部分组成。显时系统主要构件为秤杆、秤砣、受水壶等，其中秤杆质量分布均匀，并在秤杆上标有时间刻度。称漏法中记载： “漏水一斤， 时过一刻”， 通过称量受水壶中水的质量来计量时间。在初次校准后，需要知道当日时刻，仅需移动秤砣即可在秤杆上读出时间。
如下是学校制定的评价指标。设计的模型图满足两条指标则评价等级为“优秀”，满足任一条为“合格”，都不满足为“待改进”。
需求 学习记录 评价指标
复刻秤漏 设计模型图 运用秤漏原理测量时间
秤杆上时间刻度均匀
右图为小科设计的秤漏模型图。
（1）经过一段时间后，受水壶中水量增加，应该如何移动秤砣以读出时间
（2）小科使用匀速出水装置作供水系统。结合评价指标，判断该模型图的评价等级为　 　。
（3）阐述如何提高该秤漏的量程。
【答案】（1）将秤砣向左移动，直至秤杆水平平衡
（2）优秀
（3）换用质量更大的秤砣/ 将秤杆悬挂点向右移动/ 减小出水速度等
【解析】杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·l1=F2·l2。式中，F1表示动力，l1表示动力臂，F2表示阻力，l2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
【解答】（1）经过一段时间后，受水壶中水量增加， 根据杠杆平衡原理可知，要使杠杆依然能够平衡，应该增大动力臂，即将将秤砣向左移动，直至秤杆水平平衡；
（2）阻力臂一定，动力一定，根据杠杆平衡条件，动力臂和阻力成一次函数关系，结合“漏水一斤， 时过一刻”，可知动力臂与时间成一次函数关系，所以秤杆上时间刻度均匀 ，装置利用水增加以后秤砣左移原理制成，是运用秤漏原理测量时间，所以设计的模型图满足两条指标则评价等级为“优秀”。
（3）提高该秤漏的量程，可以让受水桶可以装更多的水而杠杆继续平衡，根据杠杆平衡条件，所以可以换用质量更大的秤砣或者将秤杆悬挂点向右移动。 减小出水速度可以让时间相同时，杆秤秤砣移动距离减小。
◆变式训练3：（2026九下·温州开学考）某地蚊虫较多，科学小组想自制一个蚊虫诱捕器，分两个任务进行。
任务一：选择合适的诱蚊剂已知蚊虫可以感知人体呼吸产生的二氧化碳来定位吸血目标。科学小组选择家庭中常见的物质自制诱蚊剂，通过诱蚊剂内的两种成分相互反应持续缓慢地产生二氧化碳，来模拟人体呼气。
（1）他们设计了图甲所示的装置来选择诱蚊剂的成分，先检查装置的气密性：用弹簧夹封住注射孔，向右拉动活塞，放手后观察到　 　，则气密性良好。
（2）将诱蚊剂放入图甲装置，后续进行系列实验，并将相关现象记录在表中：
小苏打 蛋壳
柠檬酸 产生气泡，且速度较快，无异味 产生气泡，且速度较慢，无异味
白醋 产生气泡，且速度较快，有明显醋味 产生气泡 ，且速度较慢，有明显醋味
若在夜间室内使用，无刺激性气味产生，可以选择上表中的　 　作为诱蚊剂的成分。
任务二：设计蚊虫诱捕器
（3）小组同学设计了图乙所示的蚊虫诱捕器。根据电路图，为加快诱捕器风扇的转速，可行的方法是　 　。(写出一种即可)
【答案】（1）活塞恢复到原来的位置
（2）小苏打和柠檬酸
（3）增加电池的数量 (或滑动变阻器滑片向右移)
【解析】（1）根据装置气密性的检查方法解答；
（2）根据反应快慢，以及是否存在刺激性气味分析解答；
（3）为加快诱捕器风扇的转速， 需要增大通过风扇的电流，根据欧姆定律分析解答。
【解答】（1）检查装置气密性时，拉动活塞后松手，若装置不漏气，内部气压减小，大气压会将活塞推回原位。若活塞未恢复，说明装置漏气。 故填：活塞恢复到原来的位置。
（2）白醋与两种物质反应均会产生明显醋味，不适合夜间使用。
柠檬酸与小苏打反应时，气泡产生速度快且无异味，符合要求；
与蛋壳反应速度较慢，效果较差。
因此选择小苏打和柠檬酸组合。故填：小苏打和柠檬酸。
（3）为加快诱捕器风扇的转速， 需要增大通过风扇的电流，方法如下：
1. 增大电源电压，即增加电池数量；
2. 减小总电阻，即向右移动滑动变阻器的滑片。
故填：增加电池的数量 (或滑动变阻器滑片向右移)。
■考点二　实验方案的评价
◇典例1：（2026九上·越城期末）感光胶片是医院常用的影像材料，其结构如图甲所示。利用胰蛋白酶，可以使感光层中的蛋白质分解，从而使胶片变得透明。某同学利用此原理，将不同pH的胰蛋白酶溶液，涂在感光胶片上，探究不同pH下胰蛋白酶的活性，记录数据如图乙所示。
（1）该同学是通过观察　 　来判断胰蛋白酶的活性；
（2）在相同pH下进行三次实验的目的是　 　。
（3）根据图乙中五组实验结果可知，当pH为　 　时，胰蛋白酶的活性最强；
（4）人体中的胰蛋白酶主要在人体的小肠中发挥作用。该同学认为根据实验数据可得出人体小肠液是呈碱性的。请判断该同学的观点是否正确并说明理由：　 　。
【答案】（1）胶片变透明的时间
（2）排除实验偶然性
（3）8
（4）不正确，他没有在pH为6～8之间继续实验，无法判断胰蛋白酶的最佳活性是在碱性、中性还是酸性环境
【解析】（1）酶活性的检测方法：酶的活性越高，分解蛋白质的速度就越快，胶片变透明所需的时间就越短。
（2）多次实验的意义：在相同条件下进行多次重复实验，是为了避免单次实验中可能出现的偶然因素对结果的影响，从而提高实验结果的准确性和可靠性。
（3）酶活性与 pH 的关系：从图乙中可以看出，当 pH 为 8 时，胶片变透明的时间最短，说明此时胰蛋白酶分解蛋白质的速度最快，活性最强。
（4）实验结论的严谨性：该同学仅在 pH 为 2、4、6、8、10 的条件下进行了实验，虽然实验中在 pH=8 时活性最强，但并未在 pH 为 6 到 8 之间进行更细致的实验，无法确定胰蛋白酶的最佳活性是否恰好位于 pH=8，还是在 6-8 之间的某个值，因此不能直接得出人体小肠液呈碱性的结论。
【解答】（1）该同学是通过观察胶片变透明的时间来判断胰蛋白酶的活性，时间越短，说明酶的活性越高。
（2）在相同 pH 下进行三次实验的目的是排除实验偶然性，减小实验误差，提高实验结果的准确性。
（3）根据图乙，当 pH 为8时，胶片变透明的时间最短，说明此时胰蛋白酶的活性最强。
（4）该同学的观点不正确。理由是：他的实验数据仅覆盖了 pH=2、4、6、8、10，没有在 pH 为 6～8 之间继续进行更细致的实验，无法判断胰蛋白酶的最佳活性是在碱性、中性还是酸性环境，因此不能直接得出人体小肠液呈碱性的结论。
◆变式训练1：（2024·浙江）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：　 　。
【答案】（1）刻度尺
（2）有食盐沉淀在下方
（3）在瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和发射角度相同时，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远
（4）不合理，未控制瓶内气压和品格液体占总体积比例相同
【解析】（1）长度的测量工具是刻度尺；
（2）根据饱和溶液浓度最大分析；
（3）根据图像分析得出结论；
（4）根据控制变量法分析。
【解答】 （1）长度的测量工具是刻度尺，射程是长度，故实验中用于测量水火箭射程的工具是刻度尺。
（2）一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若观察到有食盐沉淀在下方，说明是饱和溶液，则溶液浓度最大，使得密度达到最大。
（3）根据盐水是密度较大的A、B、C点，比相同体积的水的质量大，射程远，本实验可得出的结论是其他条件相同时，水火箭射程与瓶内液体质量有关，且质量越大，射程越远。
（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。
改变水的质量的同时，改变了瓶内空气的多少，即使压强相同，空气的内能不等，做功不等，故不合理，原因是未控制瓶内气压和品格液体占总体积比例相同。
◆变式训练2：（2024·乐清模拟）某品牌“氧泡泡”洗涤剂能有效去除陈旧污渍，主要成分为过碳酸钠．过碳酸钠具有和的双重性质，呈碱性可以溶解衣服表面的许多污渍，分解时产生大量氧气，氧气会进入衣物缝隙使污渍脱离衣物表面，达到清洗的目的．
（1）“氧泡泡”颗粒溶于水时生成碳酸钠并释放氧气．兴趣小组取部分样品，进行了如图甲的探索实验，其中三支试管中盛有等量的“氧泡泡”颗粒和一定温度的水．根据实验结果，写出一条“氧泡泡”的使用建议　 　．
（2）兴趣小组查阅资料后，发现“氧泡泡”中含量大于为良好等级，于是小组同学用如图乙装置测定“氧泡泡”中含量：准确称取“氧泡泡”颗粒样品于锥形瓶中，先加入一定量水溶解，再向其中加入适量二氧化锰粉末（催化剂），充分反应后，测得反应过程中装置总质量随时间的变化数据如下表．（样品中的杂质遇水不反应，过碳酸钠分解的化学方程式为：）
反应时间 0 5 10 15 19 20 25 30
装置总质量 120.0 119.0 118.3 117.8 a 117.6 117.6 117.6
求：结合表中数据，比较两者大小关系：a　 　117.6．
（3）通过计算判定该样品是否为良好等级．　 　
【答案】（1）用热水浸泡（或低温干燥保存）
（2）≥
（3）解：设氧泡泡样品中生成碳酸钠的质量为x，由表格可知：424 96x 2.4克得样品中碳酸钠的质量分数为答：该样品属于良好等级
【解析】（1）根据甲图所示，比较实验条件得出结论；
（2）根据表格数据分析前后装置总质量的变化趋势从而得出a的取值范围；
（3）根据化学方程式计算分析；
【解答】（1）根据甲实验可知，在较高温度下，产生氧气速率快，故填： 用热水浸泡（或低温干燥保存）
（2）结合表中数据 0-15s每5s装置总质量减少分别是1g；0.7g；0.5g，说明反应速率减慢，而20s以后都是117.6g，因此在15s至19s不到5s中的时候可能完全反应也可能还有剩余反应物，因此a的数值 ≥ 117.6g；
（3）根据表格数据可知总质量减少的就是生成氧气的质量即
带入化学方程式计算，求出碳酸钠的质量，除以20g求出质量分数与题干比较得出结论。计算过程见答案。
◆变式训练3：（2025·浙江模拟）青海的茶卡盐湖含有大量天然食盐和纯碱，人们常利用夏天蒸发结晶的方式获取食盐，但因含有碳酸钠无法直接食用，某同学利用提供的试剂设计如图所示的流程图来除去碳酸钠，提纯食盐，并设计了相关评价量表。
流程图 提纯食盐的评价量表(部分)
评价指标 优秀 合格 待改进
试剂种类 能与碳酸钠反应，但不能生成氯化钠 不能与碳酸钠反应
试剂用量 过量试剂也不会引入新杂质 适量试剂才不会引入新杂质 　
（1）将评价量表中“试剂种类”的优秀标准补充完整：　 　.
（2）根据评价量表，从“试剂用量”角度评价，选择氯化钙试剂属于　 　。(填“优秀”、“合格”或“待改进”)。
（3）根据评价量表，为了使其都能达到优秀的指标。针对该方案，请你提出合理的改进意见　 　。
【答案】（1）能与碳酸钠反应，并生成氯化钠
（2）合格
（3）把过量的氯化钙溶液改为过量的稀盐酸
【解析】（1）根据题干中评价量表中优秀，合格，待改进三类评价指标对比分析；
（2）根据化学方程式和题中的数据进行分析；
（3）根据稀盐酸具有挥发性进行分析。
【解答】（1）根据题干中评价量表中评价指标为合格：能与碳酸钠反应，但不能生成氯化钠；待改进为：不能与碳酸钠反应，可知优秀的评价指标应该为：能与碳酸钠反应，并生成氯化钠；
（2）根据评价量表，从“试剂的种类”角度评价所选择的试剂氯化钙过量时会引入新杂质，即引入杂质氯化钙，则小科所选择的氯化钙试剂属于合格；
（3）根据评价量表，为使该方案的两个指标都能达到优秀，改进方法：把过量的氯化钙改为过量的稀盐酸，是因为稀盐酸能和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，蒸发过程中氯化氢挥发出去。
故答案为：（1）能与碳酸钠反应，并生成氯化钠；（2）合格；（3）把过量的氯化钙溶液改为过量的稀盐酸。
1.（2023·台州）加拿大一枝黄花是我国重点管理的外来入侵物种。调查我市目前的植被情况，发现各地均有较多生长。兴趣小组收集到加拿大一枝黄花的相关资料：
①多年生植物，终年常绿，株高通常1米以上，甚至达到3米，能在贫瘠的土壤生长。
②每棵植株大约能产生2万颗细小种子，易随风扩散；能利用根或茎快速繁殖。
③能分泌抑制其它植物生长发育的物质，影响农作物的产量和质量，并已造成多种野生植物灭绝。
（1）台州市内所有加拿大一枝黄花的总和属于　 　（选填“种群”“群落”或“生态系统”)。
（2）阅读上述资料，结合相关知识，分析加拿大一枝黄花对本地生态造成巨大威胁的原因。　 　
【答案】（1）种群
（2）加拿大一枝黄花适应能力和繁殖能力强，在与其他作物竞争中能获得更多的阳光、养料和空间，能抑制或削弱其他作物的光合作用等生命活动，成为优势种群，大量繁殖，超过了本地生态系统的自动调节能力，从而破坏本地的生态平衡。
【解析】（1）种群是指一定区域内同种生物的集合体；
（2）对生态环境造成威胁的原因如：资源数量，对阳光的利用率，破坏生态系统自动调节能力。
【解答】（1）所有加拿大一枝黄花的总和属于种群；
（2）对本地生态造成巨大威胁的原因 ： 加拿大一枝黄花适应能力和繁殖能力强，在与其他作物竞争中能获得更多的阳光、养料和空间，能抑制或削弱其他作物的光合作用等生命活动，成为优势种群，大量繁殖，超过了本地生态系统的自动调节能力，从而破坏本地的生态平衡。
2．（2023·衢州）小科设计并制作了如图的咸水淡化装置，同时针对该装置设计了评价表。“咸水淡化装置”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：装置结构 结构完整，有加热、冷却和收集装置 结构较完整，缺少较好的冷却装置 结构不完整，有1处以上缺失
指标二：淡化效果 能从咸水中制得淡水，速度较快、连续稳定 能从咸水中制得淡水，但效果不明显 不能从咸水中制得淡水
指标三： ？ 　 　 　
（1）易拉罐中的咸水先经过汽化，后经过　 　（填物态变化名称）变成淡水流入容器。
（2）根据评价需要，请你提出一项评价指标写在指标三“？”处。　 　
【答案】（1）液化（2）节能环保
【解析】（1）根据水的物态变化分析；
（2）根据淡化装置节能、环保等方面的要求分析。
【解答】（1） 易拉罐中的咸水先经过汽化，后经过液化变成淡水流入容器。
（2）“咸水淡化装置”评价还需从节能、环保、成本等方面进行评价。
3.（2023·宁波）浓盐酸具有挥发性，敞口放置于空气中，溶质质量分数变小。稀盐酸会发生同样的变化吗？某同学通过如下步骤进行探究：
①取两个烧杯，各倒入40毫升3%的稀盐酸，分别标为甲和乙。
②甲密封，液体体积不变。乙敞口放置于空气中至液体体积变为20毫升。（溶液密度变化忽略不计)
③向甲、乙中滴加几滴石蕊试液，再分别缓慢滴加相同溶质质量分数的氢氧化钠溶液，恰好完全反应时，消耗的氢氧化钠溶液体积分别为30毫升、26毫升。
（1）实验中，“恰好完全反应”的判断依据是：溶液颜色　 　。
（2）乙烧杯中的稀盐酸敞口放置后，溶质质量分数变大，依据是　 　。
（3）为了确定稀盐酸口放置于空气中，溶质质量分数一定会变大，请简要闸述应补充的实验。　 　
【答案】（1）恰好由红色变成紫色
（2）稀盐酸的体积变成一半，所消耗的氢氧化钠溶液体积大于一半
（3）换用不同质量分数的稀盐酸多次重复实验
【解析】（1）盐酸会与氢氧化钠反应，酸碱中和生成盐和水；
（2）（3）稀盐酸具有一定的挥发性；
【解答】（1）往盐酸中滴加石蕊后颜色为红色，滴入氢氧化钠的过程中，酸逐渐被中和，恰好反应时 溶液颜色恰好由红色变成紫色；
（2）若只挥发掉其中的溶质，则质量分数应减小，但现在变大是由于：稀盐酸的体积变成一半，所消耗的氢氧化钠溶液体积大于一半 ；
（3）为了确定稀盐酸口放置于空气中，溶质质量分数一定会变大 ，应换用不同质量分数的稀盐酸多次重复实验。
4．（2023·温州）进化论的创立和发展经历了几百年。拉马克、达尔文等学者通过研究提出了各自的观点。
①1809年，拉马克认为：现存的生物都有各自的祖先；在特定的环境下，生物体某些器官由于经常使用变得发达，不常使用的逐渐退化，这种后天得来的性状可遗传给下一代。
②1859年，达尔文发表《物种起源》。他认为：生物在不断进化、物种是渐变的；现在地球上的生物都是自然选择的结果，并且都是由一个共同的祖先进化而来。
（1）达尔文汲取了拉马克的进化思想，经过研究提出了自然选择学说。自然选择学说与拉马克的进化观有何不同之处？　 　（写出一点）
（2）科学家通过对化石的深入研究，逐渐建立了物种可变的进化观。当不同地层发现不同马的化石时，为研究不同马之间的进化关系，以及解释其进化的原因，需要研究的主要内容有__________。（可多选）
A．比较不同马的化石数量的多少 B．调查不同马的化石被发现的时间
C．分析不同马的化石的地质年代先后顺序 D．比较化石中不同马的相同器官的形态结构
E．分析化石中不同马的生活环境
（3）针对达尔文的自然选择学说，有同学作出如下评价：
自然选择学说能对“长颈鹿的颈和腿都很长”等生物进化中的诸多现象作出解释，因此是正确的理论。
自然选择学就无法解释生物体的性状如何传递给后代等系列问题，因此是错误的理论。
你如何评价达尔文的自然选择学说？　 　
【答案】（1）拉马克认为生物由各自的祖先进化而来，达尔文认为生物由共同的祖先进化而来
（2）C；D；E
（3）任何科学理论不能简单地归结为正确与错误，自然选择学说能解释诸多的生物进化现象，具有一定价值，其缺陷会随科技发展被修正、完善
【解析】（1）拉马克的观点为： 现存的生物都有各自的祖先；在特定的环境下，生物体某些器官由于经常使用变得发达，不常使用的逐渐退化，这种后天得来的性状可遗传给下一代 ；
（2）研究不同马的进化关系时，一般研究其化石年代，器官差异，生活环境等；
（3）达尔文自然选择学说的核心为：物竞天择，适者生存。
【解答】（1）不同之处为： 拉马克认为生物由各自的祖先进化而来，达尔文认为生物由共同的祖先进化而来 ；
（2）一般研究其化石年代，器官差异，生活环境等，故为CDE；
（3）评价为： 任何科学理论不能简单地归结为正确与错误，自然选择学说能解释诸多的生物进化现象，具有一定价值，其缺陷会随科技发展被修正、完善 。
5．（2023·衢州）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是　 　；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是　 　；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。
【答案】（1）通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气
（2）控制氧气产生的速率
（3）知识要点：
①过氧化氢溶液分解会产生氧气
②二氧化锰是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解
③气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压
【解析】（1）根据气体从水中导出可观察速率及湿润气体分析；
（2）根据反应速率与反应物浓度有关分析；
（3）根据过氧化氢分解产生氧气，且在二氧化锰催化作用下可加快分解分析。
【解答】（1） 在乙杯中加入清水的作用是通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，且能湿润氧气 ；
（2） 甲杯中加入清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有改变反应的浓度，以 控制氧气产生的速率 ；
故答案为：（1） 通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气 ；（2） 控制氧气产生的速率 ；（3）从产生氧气、催化剂加快分解、产生气体后装置内压强增大等方面解答合理即可。
6.（2022·舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
II.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
III.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察　 　。
[实验结论]参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是　 　。
⑵反应结束后。若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。　 　。
【答案】天平是否平衡；白磷燃烧，产生大量白烟；能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变。
【解析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量，磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律，需测定反应前后装置内物质的质量，即待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡 ；
[交流反思] （1） 要确认化学反应已经发生，即磷发生燃烧，观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟 ；（2） 反应结束后白磷有剩余，因剩余白磷未参加反应，不影响反应前后质量 ，所以能得出结论。
7.（2022·丽水）定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 (填字母)；
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有　 　。
（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路　 　。
【答案】（1）参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
（2）A；C
（3）形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出
（4）在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小
【解析】根据化学变化都遵循质量守恒定律，但有气体参与的化学反应，若在敞口容器中进行，无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律，要得出结论，需利用密闭容器进行分析。
【解答】（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量；
（2） 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ，A正确； 药品的选择不足以决定实验的成功与否，B错误； 定量方法可通过数据的采集确定实验结论，是科学研究的重要方法 ，C正确；
（3）白磷燃烧时放热，会使装置内压强增大，装置中气球的作用是形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出 ；
（4）化学变化都遵循质量守恒定律，蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少，是由于生成气体逸出，要证明质量守恒，需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小 。
8．（2023·衢州）项目学习小组实验发现，装在简内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是　 　。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？　 　。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为　 　。
【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向
（2）变小
（3）合格
【解析】（1）电动机的转动方向与线圈在磁场中的受力方向有关，而通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，进而确定通过电动机的电流大小变化，最终确定电动机的转速变化；
（3）根据丙图分析吹风时是否有纸屑部分被吹出即可。
【解答】（1）根据乙图可知，开关接1时，电流从上面流入电动机；开关接2时，电流从下面流入电动机，那么改变电动机转向的原因是：改变通过电动机的电流方向。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入的阻值增大，那么通过电动机的电流减小，因此电动机转速变小。
（3）根据丙图可知，当向外吹风时，纸屑收集盒内气压减小，于是在外界大气压强的作用下纸屑被吸出来进而部分被吹出，因此“指标二”评价等级为合格。
9．（2023·衢州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，和是阻值都为20欧的电热丝，放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使工作50秒，断开开关S，测量并记录__________。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度（可反映电热的多少），整理、的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出与的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持不变，将更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由：　 　。
【答案】（1）煤油的温度
（2）
（3）不合理。当调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值
【解析】（1）煤油的质量相等，根据Q=cm△t可知，煤油的温度升高的越多，则说明电流产生的热量越多，即根据煤油温度的变化可以判断产生热量的多少；
（2）根据描点法画出图像的方法解答；
（3）根据乙图可知，R1和R2的阻值相等，电源电压相等。当开关分别与1和2闭合时，它们分别与变阻器串联，此时通过电流表的电流相等，这样可以避免调整过程产生热量对实验的影响。如果将R2换成30Ω的，那么通过电流表的示数就会发生变化，不是预定值，从而无法进行研究。
【解答】（1）实验中，要用煤油升高的温度反映产生热量的多少，因此步骤③的内容为：将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录煤油的温度。
（2）方格纸上已经存在描点，只需在各个描点附近画一条平滑的线将相临的点连接起来即可，如下图所示：
（3）滑动变阻器的阻值不变，如果两个电阻的阻值不同，那么电流表的示数会发生改变，则他的做法不合理，理由是：当调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，通过30欧电热丝的电流不是设定值。
10．（2021·衢州）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度　 　(填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：　 　 。
【答案】（1）变小
（2）控制排开的液体体积相同
（3）方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分 方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度
【解析】（1）白酒其实是酒精和水的混合液，因为水的密度大于酒精的密度，所以水越多，白酒的密度越大；酒精越多，白酒的密度越小；
（2）大螺母受到浮力的大小直接影响所测液体的密度，而浮力受到液体密度和排开液体体积的影响，根据控制变量法的要求可知，探究浮力的大小与液体密度的关系时，必须控制排开液体的体积相同；
（3）根据图片可知，液体的密度越大，刻度值越靠左，且液体的密度与刻度值成正比。B点为0，C点为1，可以根据BC的长度在C点左侧量取得到D点，这就是刻度2的位置，将CD之间平均分成10份每份就是0.1，据此刻度标注完成。也可以将CB之间平均分成10份，得到0.1的长度，据此在C点左侧依次画出对应的刻度值即可。
【解答】（1）敞口一段时间后，白酒溶液的密度增大了，说明其中的酒精减小，而水相对增多了，故酒精度变小。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是：控制排开的液体体积相同。
（3）利用直尺和笔标定刻度的过程：
方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分；
方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度。
11．（2023·宁波）在“观察物体间力的作用”活动中，小宁进行如下实验。
（1）【实验1】如图甲所示，将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置，抽动刻度板调整指针零位；把它们的挂钩勾在一起，用手分别拉住测力计的圆环，水平向外拉。当测力计A示数分别为1.0N、2.0N、3.0N时，读取测力计B的示数。实验数据如下表：
小宁分析实验数据，得到结论；物体间的作用力与反作用力大小　 　。
老师告诉小宁，从本实验得出的正确结论具有普适性。
（2）【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零，如图乙所示：把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来，竖直向下拉测力计B的圆环，如图丙所示。
小宁发现：当测力计A的示数为2.0N时，测力计B的示数为1.8N，此时，测力计A对B的拉力大小为多少？为什么？
【答案】（1）相等（2）2.0N
测力计A的示数为2.0N，说明测力计B对A的拉力大小为2.0N，由于物体间作用力与反作用力大小相等，所以测力计A对B的拉力大小为2.0N。
【解析】（1）测力计的示数等于挂钩上受到的拉力，则A的示数是B测力计对A的拉力，而B的示数是A对B的拉力大小。二者为一对相互作用力，根据表格数据分析二者力的大小即可。
（2）根据作用力和反作用力的规律分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，在每次实验中，A、B两个测力计的示数都相等，那么得到：物体间的作用力与反作用力大小相等。
（2）当测力计A的示数为2.0N时，测力计B的示数为1.8N，此时，测力计A对B的拉力为2.0N，理由是：测力计A的示数为2.0N，说明测力计B对A的拉力大小为2.0N，由于物体间作用力与反作用力大小相等，所以测力计A对B的拉力大小为2.0N。
12．（2023·丽水）某学习小组设计如图甲电路，并将电流表改装成液体密度显示表。电源电压为6V且保持不变，定值电阻R0的阻值为20欧，R是压敏电阻，其阻值与所受压力F的关系如图乙。已知图中用来盛放待测液体的空容器质量为0.7千克，每次测量时液体须注满容器。
（1）小科按图甲连接电路时，开关应处于　 　 状态。
（2）容器中不加液体时，闭合开关，电流表指针所指刻度标为“0克/厘米3”。求“0克/厘米3”刻度线对应的电流值。
（3）小明在制作过程中发现，待测液体密度差异较大时，指针偏转角度差异却较小。小明针对测量精确度不高的问题，对装置进行了如图丙的改进(杆AO可绕固定点O自由转动，容器悬挂在A点)。请根据所学知识，说说这样改进的科学道理。
【答案】（1）断开
（2）解：当容器中不加液体时，压敏电阻所受压力F=G=mg=0.7kg×10N/kg=7N
由图乙可知，当F=7N时，压敏电阻R=40Ω
电流表示数为：I= =0.1A
答：“0克/厘米3” 刻度线对应的电流值为0.1A。
（3）在杠杆OBA中，OA>OB，根据杠杆平衡条件，当液体密度(或质量或重力或压力)差异相同时，增大了作用在压敏电阻上的压力差异，使压敏电阻阻值差异更明显，从而增大了电路中电流的差异，提高测量精度。
【解析】（1）在连接电路时，为了防止电路时通时断，可能烧毁用电器，因此要求开关必须是断开的；
（2）当容器中不加液体时，压敏电阻受到的压力就等于空容器的重力，即F=G=mg，然后根据图乙确定此时压敏电阻的阻值，接下来根据R总=R+R0计算出总电阻，最后根据计算出电流表的示数即可。
（3）要提高测量的精确程度，就要在液体密度差异不变时想办法增大压敏电阻上受到的压力差异。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析压敏电阻上的压力差异的变化即可。
13.（2023·宁波）小舟在学习“常见的碱”过程中，将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中，发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢？小舟查阅资料，获取如下信息：
①Ca(OH)2微溶于水； ②FeCl3溶液呈酸性。于是他提出以下猜想：
猜想一：Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二：滴入的Ca(OH)2溶液中OH-数量太少。
猜想三：FeCl3溶液呈酸性，Fe(OH)3沉淀不能存在。
（1）小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度，测得pH<7，说明溶液中没有OH-。该现象　 　 (选填“支持”或“不支持”)猜想一。
（2）为增加OH的数量，换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲)，若猜想二正确，则观察到的现象是　 　。
（3）经过实验，猜想三验证成立。然后，小舟将FeCl3溶液遂滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙)，先观察到红褐色沉淀产生，持续滴加后沉淀又消失了，请你解释沉淀会消失的原因　 　。
【答案】（1）不支持（2）产生红褐色沉淀
（3）FeCl3溶液显酸性，当FeCl3榕液过量时，产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了
【解析】（1）pH<7 ，则说明溶液的氢氧根离子消失了；
（2）氢氧化钠与氯化铁反应，产生氢氧化铁红褐色絮状沉淀；
（3）氢氧化铁会与氢离子反应，从而沉淀消失；
【解答】（1）pH<7 ，则说明溶液中的氢氧根离子消失了，故不支持猜想一；
（2）浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中 ，增加了氢氧根离子数量，从而产生了红褐色沉淀；
（3）氢氧化铁会与氢离子反应，故原因为： FeCl3溶液显酸性，当FeCl3榕液过量时，产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了 。
14．（2023·衢州）碳捕集是实现”碳中和”的措施之一，其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，并利用传感器实时测定氢氧化钠溶辆扶酸几液吸收二氧化碳后溶液的pH，装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙，且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现：
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3)；
②该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3；
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息，小组同学展开进一步探究：
[提出问题]二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，形成的产物是什么？
（1）[建立假设]假设1：只有碳酸钠；假设2：碳酸钠、碳酸氢钠；假设3：只有碳酸氢钠；假设4……
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立，理由是　 　。
[实验过程]继续通入二氧化碳，溶液的pH随时间变化情况如图丙。
[实验结论]小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通人氢氧化钠溶液后的最终产物是　 　。
[交流评价]小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态，接下去的操作是　 　。
（2）小兴受小金的启发，猜测最后溶液可能呈酸性，他猜想的依据是　 　，所以建议小组同学继续展开探究。
【答案】（1）该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，此时pH小于11.6；碳酸氢钠；继续通入二氧化碳，直到pH不再变化
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性
【解析】（1）根据查阅资料中所给数据及图像中所给数据分析；
（2）根据 二氧化碳与水反应生成碳酸分析。
【解答】（1）该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，由图乙可知，pH小于11.6 ，所以假设1不成立 ； [实验结论] 该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3 ，图丙曲线溶液pH最终为8.3，则二氧化碳持续通人氢氧化钠溶液后的最终产物是碳酸氢钠；[交流评价]小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态，还需 继续通入二氧化碳，直到pH不再变化 ；
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性 ，所以猜测最后溶液可能呈酸性。
15.（2023·杭州）将燃烧的蜡烛放人图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下（气体的含量用体积分数表示）：
（1）甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到　 　现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从0.04%上升到7.4%，氧气含量从21%下降到13.8%。
（2）甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是　 　。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 21% 8.4% 能
B 21% 3.4% 能
c 12.8% 3.4% 不能
（3）还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化？并解释原因。　 　
【答案】（1）白磷燃烧 （2）A
（3）大于13.8%（或变大）。低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气。
【解析】（1）燃烧条件为：可燃物，助燃剂，温度到达着火点；
（2）可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭 ，故应使氧气浓度不变，升高二氧化碳浓度；
（3）氧气浓度越高，燃烧速度越快，温度越高。
【解答】（1）观察到白磷燃烧，说明瓶中还有氧气可以助燃；
（2）使氧气浓度不变，升高二氧化碳浓度，故为A；
（3） 图甲装置置于温度更低的环境中实验时，原因为： 大于13.8%（或变大）。低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气。
16．（2023·丽水）将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3)。
步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤Ⅲ：测量酒的密度。
（1）应用：小科，用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度　 　(填“变大”“不变”或“变小")。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：　 　 。
【答案】（1）变小
（2）控制排开的液体体积相同
（3）方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分 方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度
【解析】（1）白酒其实是酒精和水的混合液，因为水的密度大于酒精的密度，所以水越多，白酒的密度越大；酒精越多，白酒的密度越小；
（2）大螺母受到浮力的大小直接影响所测液体的密度，而浮力受到液体密度和排开液体体积的影响，根据控制变量法的要求可知，探究浮力的大小与液体密度的关系时，必须控制排开液体的体积相同；
（3）根据图片可知，液体的密度越大，刻度值越靠左，且液体的密度与刻度值成正比。B点为0，C点为1，可以根据BC的长度在C点左侧量取得到D点，这就是刻度2的位置，将CD之间平均分成10份每份就是0.1，据此刻度标注完成。也可以将CB之间平均分成10份，得到0.1的长度，据此在C点左侧依次画出对应的刻度值即可。
【解答】（1）敞口一段时间后，白酒溶液的密度增大了，说明其中的酒精减小，而水相对增多了，故酒精度变小。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是：控制排开的液体体积相同。
（3）利用直尺和笔标定刻度的过程：
方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分；
方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度。
1．（2024·浙江模拟）某溶液的溶质确定为碳酸钠、硫酸钠中的一种或两种，为测定其成分，兴趣小组的同学经过讨论确定以下两种可行方案：
方案一：先滴加稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液。
方案二：先滴加硝酸钡溶液，再滴加稀硝酸。
小组同学对以上每一种方案进行合理操作，根据观察到的现象，两种方案都得到共同的结论：该溶液中的溶质为碳酸钠和硫酸钠两种。
请回答下列问题：
（1）用方案一测定溶液成分时，该小组同学的操作及对应的实验现象与结论是：先取少量样品(待测溶液)于试管中，滴加少量稀硝酸，有气泡产生，说明溶液中有　 　；然后滴加稀硝酸直至　 　为止，再滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中有硫酸钠。从而确定该溶液中的溶质为碳酸钠和硫酸钠。
（2）请你写出方案二实施过程中合理的操作步骤及对应的实验现象与结论：　 　。
【答案】（1）Na2CO3；不再产生气泡
（2）取少量样品于试管中，滴加硝酸钡溶液至沉淀量不再增加；再滴加稀硝酸，若沉淀不溶解，说明溶质为硫酸钠；若沉淀部分溶解，则为硫酸钠和碳酸钠；若沉淀完全溶解，则为碳酸钠
【解析】（1）碳酸钠和稀硝酸反应，生成硝酸钠，水和二氧化碳气体。当不再产生气泡时，说明其中的碳酸钠全部反应，即排除碳酸钠的影响，此时再加入硝酸钡，如果生成沉淀，那么说明硫酸钠存在。
（2）碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀，但是前者和与酸反应生成气体，而后者与酸不反应，据此分析解答。
【解答】（1）用方案一测定溶液成分时，该小组同学的操作及对应的实验现象与结论是：先取少量样品(待测溶液)于试管中，滴加少量稀硝酸，有气泡产生，说明溶液中有Na2CO3 ；然后滴加稀硝酸直至 不再产生气泡为止，再滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中有硫酸钠。从而确定该溶液中的溶质为碳酸钠和硫酸钠。
2．（2025·奉化模拟）某科学兴趣小组为地下车库设计了一个管道式排风系统(如图甲)。该系统的排风机工作时，将不同停车区的空气吸入排风管道，并排出室外，排风管道进气口处气压越小，车库内空气更新效果越佳。为了研究停车区排风管道进气口处的气压大小与管道长度(进口到出口的管长)的关系，该兴趣小组设计了图乙所示的实验装置，并进行如下模拟实验：
①取长为30.00厘米、内径为0.60厘米的导管，一端与大针筒紧密连接，另一端通过T形管与U形管连接。
②以相同的速度将活塞从针筒拉出，记录U形管液面差，重复3次实验。
③改变导管长度，重复实验①②，记录实验数据于下表。
组别 导管长度L (厘米) U形管液面差(格数)
第一次 第二次 第三次
1 30.00 11.6 11.2 11.4 　
2 200.00 8.5 8.4 8.3 　
3 500.00 6.4 6.3 6.5 　
（1）该实验通过　 　来比较T形管内气压的大小。
（2）在实验数据记录表中， “ ”应填写的内容是　 　。
（3）若不考虑其他因素，结合本实验的探究结论，停车区A、B、C三处排风效果最佳的是　 　(填“A” “B”或“C” ) 。
（4）排风管道的排风效果还跟其他因素有关，请你提出一个猜想： 　。
【答案】（1）U形管液面差
（2）平均值
（3）A
（4）排风管道的排风效果与管道内径有关或排风管道的排风效果与排风机转速有关。
【解析】（1）在实验中，U形管两侧液面的高度差越大，说明T形管内气压越小；
（2）在科学测量中，多次测量求平均值可以减小测量误差；
（3）根据表格数据分析导管长度和排风效果之间的关系即可；
（4）根据自己的生活经验和知识积累分析解答。
【解答】（1）该实验通过U形管液面差来比较T形管内气压的大小。
（2）根据表格可知，当导管长度一定时，都需要进行三次实验，从而测出三组数据，那么“？”内应该为平均值；
（3）根据表格数据可知，导管长度越短，则U形管两侧液面的高度差越大，即排风效果更好。根据甲图可知，A出导管最短，则排风效果最佳的是A；
（4）排风管道的排风效果还跟其他因素有关，我的猜想：排风管道的排风效果与管道内径有关或排风管道的排风效果与排风机转速有关。
3．（2025·温州模拟）小科家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科开展了如下研究：
【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法：　 　。
（2）装置中计泡器的作用是　 　。
（3）如图丙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的　 　(填“①”“②”或“③”)处。
（4）请在如下评价量表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容：　 　。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 　 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【答案】（1）关闭气体发生器右侧的气量调节阀，向气体发生器加水至淹没长颈漏斗下端，继续加水，形成一段水柱，液面不下降则气密性良好
（2）观察气体生成速率
（3）③
（4）气体能直接排出且速度可观测
【解析】（1）根据装置气密性检验的基本原理，即通过形成封闭体系，改变体系内压强，观察是否有相应现象来判断装置是否漏气，分析“气体发生器”装置的气密性检验方法。
（2）根据计泡器在装置中的位置和作用，结合气体产生和排出的过程，判断其作用。
（3）根据气体在水中溶解和分布特点，以及水族箱内水的流动情况，分析气体细化器应放置的位置。
（4）根据装置的功能进行评价。
【解答】（1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法：关闭气量调节阀，往长颈漏斗中加水至浸没漏斗下端，继续加水形成一段水柱，水柱能保持稳定不下落则说明气密性良好；故答案为：关闭气量调节阀，往长颈漏斗中加水至浸没漏斗下端，继续加水形成一段水柱，水柱能保持稳定不下落则说明气密性良好。
（2）计泡器是用于观察气体产生速度的装置，应长管进气，短管排出，即图D；故答案为：D。
（3）如图丙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的③处。因为③处是水族箱底部，二氧化碳气体密度比水大，将气体细化器放在此处，二氧化碳能更好地溶解在水中，且能随着水的流动扩散到整个水族箱，提高二氧化碳的溶解效率，更有利于水草吸收二氧化碳；故答案为：③。
（4）该装置反应安全，且可控，气体能直接排出且速度可以观测，因此评为优秀；故答案为：等级：优秀，依据是反应安全，且可控，气体能直接排出且速度可以观测。
4．（2025·玉环二模）爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时，发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠，而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇，碳酸氢铵是氮肥，怎么也可以做膨松剂呢 为此，他们进行了如下的探究。
【查阅资料】
①
②通过控制碳酸氢铵的用量，不仅使残留在食品中的氨气含量符合食品安全标准，还能使食品具有独特的味道。
③氨气会与硫酸反应生成硫酸铵，不会与碱石灰反应。
任务一 初识膨松剂
（1）膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵、碳酸氢钠常用作膨松剂。
任务二 比较蓬松效果
步骤 具体操作
称量 10g面粉、0.5g碳酸氢钠置于蒸发皿中 10g面粉、0.5g碳酸氢铵置于蒸发皿中
和面 加入5mL水，用玻璃棒搅拌至水被吸干，揉搓成面团，盖上表面皿
烘焙 模拟烘焙过程，用酒精灯加热约3min，熄灭酒精灯，停止实验
通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是　 　。
（2）膨松剂中的其他成分受热不分解，为测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。同学们分别设计了实验方案。
①甲同学提出，加热一定质量的膨松剂，使其完全分解。通过测定反应前后物质的装置质量差来算出碳酸氢铵的含量。
②乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会使测量结果　 　(填“大于”或“小于”)真实值。他提出可以通过测定反应后生成氨气的质量来达到实验目的，故设计了如图所示实验装置及主要步骤。(B、C、D中药品均足量，碱石灰是NaOH和CaO的固体混合物)
步骤1：先检查装置气密性，再装入药品；
步骤2：从m端通入氮气一段时间后，称量装置C的质量，记录；
步骤3：点燃酒精灯，充分反应后停止加热；
步骤4： ……
步骤5：再次称量装置C的质量，记录，计算。
步骤4的具体操作是　 　。
③丙同学提出，将图中装置B、C对调，合理测量某些装置的质量，也可以达到实验目的。请判断丙同学的方法是否可行。　 　。
【答案】（1）等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全分解，碳酸氢铵生成的气体更多
（2）大于；从m端通入氮气一段时间；可行的
【解析】（1）面团的松软程度取决于分解时产生气体的多少，即生成的气体越多，则面团越松软；
（2）②将水分的质量也看做氨气的质量，会使氨气的质量偏大，那么通过方程式计算出碳酸氢铵的质量也会偏大。
实验结束后，玻璃管和导管内残留部分氨气，通入氮气后，可以让氨气被浓硫酸充分吸收，从而减小测量误差；
③碳酸氢铵分解还会生成二氧化碳气体，它不能被浓硫酸吸收，但是能被碱石灰吸收。测量反应前后装置B的质量变化量就能知道二氧化碳的质量，进而计算碳酸氢铵的质量。
【解答】（1）通过以上实验发现，加入碳酸氢铵的面团更大更松软，其原因是：等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠完全分解，碳酸氢铵生成的气体更多。
（2）②乙同学认为，膨松剂中可能含有水分，会使测出氨气的质量偏大，导致测量结果大于真实值。
为了保证生成的氨气被充分吸收，则步骤4的具体操作是：从m端通入氮气一段时间。
③丙同学的方法可行，理由是： 装置C可以将氨气和水吸收，通过称量装置B增加的质量（二氧化碳的质量）也可以算出碳酸氢铵的质量。
5．某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展了微项目化学习。
【认识干燥剂】
（1）生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是　 　。
（2）【探秘干燥剂】
小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究：查阅资料：
①生石灰会吸收空气中的水分，生成氢氧化钙，氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中二氧化碳反应能生成碳酸钙，碳酸钙在 900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
为检验样品中是否存在氢氧化钙，小明设计了如下实验：用天平称量少量干燥剂质量为m1，在700℃条件下，加热一段时间后，测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙，则m1　 　m2(选填“>”、 “<”或“=” ) 。
（3）为检验样品中是否存在碳酸钙，取样品于试管中，加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙，小敏认为小明的结论不正确，理由是　 　。
（4）【项目评价】
物质的检验有不同的方案，不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象，可用感觉器官直接判断 现象不是很明显， 但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
在检验样品中是否存在氧化钙时，小明设计的方案是取适量样品于试管中，加入少量水振荡，观察现象，这一方案的评价等级是　 　。
【答案】（1）生石灰
（2）>
（3）氢氧化钙微溶于水，白色沉淀可能是氢氧化钙
（4）优秀
【解析】氧化钙溶于水会放出大量的热，从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰，根据题中和表格信息综合分析。
【解答】(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠，从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰，因为生石灰能够与水反应，可以用作食品干燥剂，而浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性，但具有强烈的腐蚀性，不能用作食品干燥剂；
(2)氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水，碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙，用天
平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下，加热一段时间后，测其质量为m2，由结论可知固体中含
有氢氧化钙，说明m1> m2；
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙，取样品于试管中，加水后发现试管底部有固体剩余，小科认为样
品中一定含有碳酸钙，由于氢氧化钙微溶于水，白色沉淀可能是氢氧化钙，则小丽认为小科的结论不
正确；
(4)氧化钙溶于水会放出大量的热，则在检验样品中是否存在氧化钙时，小科设计的方案是取适量样
品于试管中，加入少量水振荡，会观察到试管外壁发热，有明显的实验现象，可用感觉器官直接判
断，故这一方案的评价等级是优秀。
6． 某学习小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。他们研究发现，市场上销售的便携式制氧机一般以白色过碳酸钠固体( 和二氧化锰为主要原料，加水后瓶内变热，反应仓及加湿仓均有气泡产生。
（1）该小组研究了现有的制氧机结构，用塑料瓶和吸管组装成自制制氧机，请你帮他们将“加湿仓”和“反应仓”填入对应的方块内。
（2）图中加湿仓内的水除了湿润氧气外，还可以____。
A．降低氧气温度 B．提高氧气产量 C．监测氧气流速
（3）该小组为研究产氧速率与加水量的关系，进行了以下实验：
过碳酸钠用量/g MnO2用量/g 加水量/mL 平均产氧速率/L min-
240 2.5 350 3.6
240 2.5 500 1.8
240 2.5 800 1.2
根据此表，你能得出的结论是　 　。
（4）该小组进一步研究了过碳酸钠存放时间对产生氧气的影响，发现存放三年的药品相较于存放半年的药品，在产氧速率上没有明显差异，但更快达到高峰，同时产氧时间明显减少，请你根据结论添加存放三年药品的产氧曲线。
【答案】（1）左： 反应仓、右： 加湿仓
（2）A；C
（3）当反应物质量相同时， 在350mL---800mL 水量范围内，加水量越少，产氧速率越高。
（4）斜率与半年的曲线相近，最高点接近，时间缩短即可。
【解析】（1）根据制氧机结构，工作原理分析。
（2）根据加湿仓内的水可以湿润氧气外，还可以降低氧气温度，监测氧气流速分析。
（3）根据表格理的数据分析。
（4）根据题意，图像分析。
【解答】（1）该小组研究了现有的制氧机结构，用塑料瓶和吸管组装成自制制氧机，
左： 反应仓、右： 加湿仓。
（2）图中加湿仓内的水除了湿润氧气外，还可以降低氧气温度，监测氧气流速，但是不能提高氧气产量。
故答案为：A C。
（3）根据此表，能得出的结论是当反应物质量相同时， 在350mL---800mL 水量范围内，加水量越少，产氧速率越高。
7．（2024·湖州模拟）某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。
将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。
（1）使水火箭运动状态发生改变的施力物体是　 　
（2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量　 　来间接反映这个高度。
（3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片可以看出，判断水火箭运动情况　 　（从“匀速直线运动”或“变速直线运动”选择），并说明理由。　 　
（4）以下是水火箭的部分评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3秒≤t<6秒 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由。
【答案】（1）水 (或填水和空气)
（2）水火箭在空中上升的时间
（3）变速直线运动；水火箭在相同时间间隔内通过的距离不相等
（4）优秀，水火箭在空中的上升时间为8S
【解析】 （1）物体间力的作用是相互的；
（2）根据转换法分析；
（3）从他拍下的照片可以看出，在相同时间内通过的距离不同，根据分析；
（4）根据图丁中水火箭飞行的时间和评价量表中的标准进行分析。
【解答】 （1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动，因此使水火箭运动状态发生改变的施力物体是水；
（2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度；
（3）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在水火箭在做变速直线运动，其理由是：在相同时间内通过的距离不同，根据可知，水火箭在做变速直线运动；
（4）由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。
8．（2024·金东模拟）为探究硫氰化钾（KSCN）和氯化铁（FeCl3）反应的条件（已知该反应是复分解反应），某校科学兴趣小组设计了以下实验装置，并进行如下操作：转动Y型管，使两种溶液混合，混合液迅速变成血红色。回答下列问题：
（1）证明该反应没有气体生成的实验现象是①混合液中没有生产气泡，②　 　；
（2）该反应一定没有H2O生成，理由是　 　；
（3）大家一致认为：生成血红色物质是该复分解反应能发生的条件，红色物质的化学式是　 　；
（4）一部分同学认为该红色物质难溶于水，另一部分同学认为该红色物质能溶于水，请你设计实验方案进行验证：　 　。
【答案】（1）U型管内两端液面高度最终不变
（2）两种反应物中没有H元素和O元素
（3）
（4）将反应后的混合物过滤，观察滤纸上是否有红色固体（或静置混合液，观察Y型底部是否有红色固体。方案合理即可）
【解析】（1）根据无气体产生时装置内压强不变分析；
（2）根据化学反应前后元素种类不变分析；
（3）根据复分解反应的特点分析；
（4）根据难溶性物质过滤时以滤渣呈现分析。
【解答】（1）反应产生气体则装置内压强会增大， 证明该反应没有气体生成的实验现象是①混合液中没有生产气泡，② U型管内两端液面高度最终不变 。
（2）化学反应前后元素种类不变， 两种反应物中没有H元素和O元素 ，所以 该反应一定没有H2O生成 。
（3）KSCN和FeCl3 发生复分解反应生成KCl和 ，生成血红色物质是该复分解反应能发生的条件，则红色物质的化学式是 。
（4）将反应后的混合物过滤，观察滤纸上是否有红色固体或静置混合液，观察Y型底部是否有红色固体，即可证明该红色物质难溶于水。
故答案为：（1）U型管内两端液面高度最终不变 ；（2）两种反应物中没有H元素和O元素 ；（3）； 将反应后的混合物过滤，观察滤纸上是否有红色固体（或静置混合液，观察Y型底部是否有红色固体。方案合理即可）。
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