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專題13 實驗方案的設計與評價
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 實驗方案的設計 ☆☆☆ 探究性實驗需掌握實驗的設計過程，利用控制變量法等科學方法，對實驗過程進行評價，并且提出實驗的不足。
考點2 實驗方案的評價 ☆☆☆
■考點一　實驗方案的設計
◇典例1：（2021·溫州）科學興趣小組探究植物進行呼吸作用時，發現溫度會影響菠菜呼吸作用的強度。于是他們對“菠菜在哪一溫度下呼吸作用最強”進行實驗探究。
（1）選擇下列器材，寫出本實驗的步驟。
器材：如圖所示的恒溫箱（溫度可調節）、裝置甲（塑料袋有透明和不透明兩種），電子天平，若干新鮮菠菜。
（2）植物呼吸作用會消耗有機物。因此小明認為上述實驗中，也可以通過比較實驗前后菠菜質量減小的快慢來判斷呼吸作用的強弱。你是否贊同他的觀點并說明理由：　 　
【答案】（1）①用電子天平稱取50克新鮮菠菜，將其放入不透明的裝置甲中，扎緊袋口，通過傳感器讀取并記錄裝置內CO2含量a%．
②將裝置放置在10℃恒溫箱中4小時后，再次通過傳感器讀取并記錄裝置內CO2含量b%。計算出a%與b%的差值。
③將恒溫箱的溫度調整為20℃、30℃、40℃，換用長勢相近、質量相等的新鮮菠菜重復上述步驟。
④比較不同組別裝置甲內二氧化碳含量在實驗前后的差值，確定差值最大的一組，在其實驗溫度附近設置更小溫度梯度重復上述實驗。比較實驗結果，得出結論。
（2）不贊同。因為菠菜進行呼吸作用的同時也進行蒸騰作用，也會導致菠菜質量減小。
【解析】控制變量在進行科學實驗的概念，是指那些除了實驗因素（自變量）以外的所有影響實驗結果的變量，這些變量不是本實驗所要研究的變量，所以又稱無關變量、無關因子、非實驗因素或非實驗因子。呼吸作用指機體將來自環境的或細胞自己儲存的有機營養物的分子，通過一步步反應降解成較小的、簡單的終產物的過程。
【解答】（1）該實驗是為了探究菠菜呼吸作用最強的溫度，所以實驗中的變量是溫度，通過恒溫箱來調節不同的溫度即可，呼吸作用會消耗有機物產生二氧化碳，通過顯示器中顯示的二氧化碳濃度的變化即可；
（2）菠菜質量的變化除了呼吸作用外，還有可能是因為蒸騰作用導致的，而二氧化碳只能通過呼吸作用產生；
故答案為：（1） ①用電子天平稱取50克新鮮菠菜，將其放入不透明的裝置甲中，扎緊袋口，通過傳感器讀取并記錄裝置內CO2含量a%．
②將裝置放置在10℃恒溫箱中4小時后，再次通過傳感器讀取并記錄裝置內CO2含量b%。計算出a%與b%的差值。
③將恒溫箱的溫度調整為20℃、30℃、40℃，換用長勢相近、質量相等的新鮮菠菜重復上述步驟。
④比較不同組別裝置甲內二氧化碳含量在實驗前后的差值，確定差值最大的一組，在其實驗溫度附近設置更小溫度梯度重復上述實驗。比較實驗結果，得出結論。
（2）不贊同。因為菠菜進行呼吸作用的同時也進行蒸騰作用，也會導致菠菜質量減小。
◆變式訓練1：（2022·溫州模擬）學校項目化小組要制作一艘 “化學船”，其部分評價量表如下表所示。小溫設計了如圖模型，該模型的原理是：漏斗流下的液體A與塑料罐里的物質B反應，產生大量的氣體。氣體從尾部玻璃管噴出，產生動力使船前進。
“化學船”模型評價表（節選）
評價指標 優秀 良好 待改進
指標一 船體穩定 船體略有傾斜，但不影響行駛 ▲
指標二 航行速度可調 航行速度不可調 不能行駛
（1）將量表中“指標一”的待改進內容補充完整： 　 　。
（2）氣體從尾部玻璃管噴出，使船獲得向前的動力，這說明了　 　。
（3）在制作“化學船”時，有以下幾種器材和藥品可供選擇。
器材：長頸漏斗、分液漏斗
藥品：稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、大理石
為使得該作品的指標二到達優秀，你會選擇哪些器材和藥品，請簡要說明理由：　 　。
【答案】（1）船體傾斜嚴重，影響行駛/船體傾斜嚴重，會側翻
（2）力的作用是相互的或力能改變物體的運動狀態
（3）選用分液漏斗，稀鹽酸和大理石。分液漏斗可控制液體滴入的速度，控制船行駛的速度。稀鹽酸和大理石反應產生氣體，使船獲得動力
【解析】（1）根據評價表已有的評價指標可見，評價指標主要是兩個個方面：船體是否穩定，航行速度是否可調。所以待改進的指標一參照前兩項描述。
（2）因為船體是通過噴氣獲得動力，所以利用了力的相互作用以及力能改變物體的運動狀態。
（3）因為通過噴氣獲得動力，又要調節速度，所以藥品選用稀鹽酸和大理石，器材選用分液漏斗。【解答】（1）良好的指標是“船體略有傾斜，但不影響行駛”，那么待改進的指標應該比這個狀態更嚴重，所以答案為：船體傾斜嚴重，影響行駛/船體傾斜嚴重，會側翻。
（2）當氣體從尾部玻璃管噴出時，使船獲得向前的動力，所以答案為：力的作用是相互的或力能改變物體的運動狀態。
（3）分液漏斗可調節滴入鹽酸的速度，從而控制產生氣體的速度以調節船體的航行速度；稀鹽酸和大理石能持續反應產生二氧化碳氣體，稀硫酸和大理石反應后產生硫酸鈣微溶會覆蓋在大理石表面，使反應不能持續進行。所以答案為： 選用分液漏斗，稀鹽酸和大理石。分液漏斗可控制液體滴入的速度，控制船行駛的速度。稀鹽酸和大理石反應產生氣體，使船獲得動力 。
◇典例2：（2023·溫州模擬）小明想在家中測量食鹽的密度，現有電子秤、玻璃杯2個、勺子、滴管、記號筆、足量的清水和食鹽。
（1）請你幫助小明寫出實驗步驟完成測量(測量的各量用字母表示，清水的密度為ρ0)。
（2）轉換法是實驗中常用的方法，請在教材的實驗里舉一例并寫出轉換法中相對應的量　 　。
【答案】（1）答題要素：配制飽和食鹽水，電子秤測量食鹽質量，記號筆標記水位，測水的質量差，計算水的體積并等量替換，食鹽密度表達式
滿分示列：
①取 1 個玻璃杯，記為杯甲，加入適量的水，加入足量的食鹽，配制飽和食鹽水（用勺子取
并攪拌加快溶解），用記號筆在玻璃杯的液面位置做一記號。
②用電子秤稱量適量的食鹽，記為m鹽；將稱量的食鹽全部加入杯甲，液面上升，用記號筆在玻璃杯的新液面位置再做一記號。
③將杯甲中的食鹽水倒出，向杯內加水至第一記號處（用滴管滴定），用電子秤稱量此時的杯甲和杯中物體的總質量，記為 m1；向杯內繼續加水至第二記號處（用滴管滴定），用電子秤稱量此時的杯甲和杯中物體的總質量，記為 m2；
④利用密度公式，獲得杯甲兩記號之間的體積即 V鹽=V水=
⑤測得的食鹽密度是
（2）測量空氣中氧氣的體積分數實驗中用水的體積顯示空氣中氧氣的體積
【解析】（1）當食鹽水達到飽和后就不會再溶解食鹽，利用這一點，我們可以利用水測量出食鹽的體積，再根據密度公式計算出食鹽的目的即可。
（2）根據自己對課本上相關量測量實驗的測量原理分析解答。
【解答】（2）轉換法是實驗中常用的方法，在教材的實驗里舉一例并寫出轉換法中相對應的量：測量空氣中氧氣的體積分數實驗中用水的體積顯示空氣中氧氣的體積。
◆變式訓練2：（2022·南湖模擬）小科同學計劃做一個電子秤模型，如圖1是他設計的結構圖。U0=6V，R0=15Ω，AB是一根長度為15cm，阻值為15Ω的均勻導體，O是一個能在滑桿上自由移動的滑塊，滑片P和輕質杠桿OD均連接在滑塊O上，且OC：CD=1：9。輕質杠桿始終水平平衡。彈簧受力時伸長量變化如圖2所示，輕質托盤上未放置物體時，滑片P剛好位于A處，此時彈簧的伸長量為0。當被測物體放置于托盤上時，可以通過電壓表示數讀出被測物體的質量。
[項目一]標注刻度
（1）當托盤上未放置物體時，閉合開關，電壓表指針對準　 　V處，標為0刻度。
（2）當電壓表讀數為1V時，托盤中物體質量是多少？
（3）[項目二]評價與改進
小科認為該模型還不夠完善，若使用-段時間后，電源電壓減小，則測量結果會不準確。針對這一問題，他提出了如下改進方案：①將定值電阻R0改為大小合適的滑動變阻器，且在滑動變阻：器兩端并聯一個電壓表；②將定值電阻R0改為大小合適的滑動變阻器，且在電路中串聯一個電流表；③將定值電阻R0改為大小合適的滑動變阻器，且分別在電源和滑動變阻器兩端各并聯一個電壓表。選擇一種你認為合理的方案，并說出當電源電壓減小時．該如何調整滑動變阻器，才會使測量結果準確。
【答案】（1）0
（2）解：已知R0=15Ω，RAB=15Ω，U0=6V
由于R0、RAB串聯，所以UAB=3V
LAB=15cm，UAP=1V，設此時LAP=x
因為，故
解得x=5cm
查圖2得，當x=5cm時，F=0.2N
由杠桿平衡條件可得FLOC=G物LOD
OC：CD=1：9，則LOC：LOD=1：10
故G物==0.2N×0.1=0.02N
m物==0.002kg=2g
（3）方案②，適當減小滑動變阻器連入電路的阻值，使電流表示數為0.2A。
方案③，調節滑動變阻器阻值，使電源電壓與滑動變阻器兩端電壓差為3V。
【解析】（1）根據圖1可知，定值電阻R0與變阻器R滑串聯，電壓表與滑片上方變阻器的電阻絲并聯，測這部分電壓，根據歐姆定律計算未放置物體時電壓表的示數即可。
（2）首先根據“串聯電路電壓與電阻成正比”計算出AB兩端的電壓，而電阻與長度成正比，則電壓與變阻器接入的長度成正比，據此計算出此時滑片向下移動的距離x。接下來根據圖像確定此時彈簧產生的拉力，利用杠桿的平衡條件計算出物體的重力，最后根據計算物體的質量。
（3）根據歐姆定律，結合串聯電路的電流和電壓規律，對各個措施進行分析判斷。
【解答】（1）閉合開關，兩電阻串聯接入電路，當托盤上未放置物體時，滑片位于最上端，電壓表與導線并聯，所以電壓表的示數為0，則電壓表指針對準0V處，標為0刻度。
（3）使用一段時間后，電源電壓減小，根據歐姆定律可知通過電路的電流變小，物體質量不變時對應的電壓示數變小，測量不準確，為保證測量結果的準確，需保證通過電路的電流不變，
①將定值電阻R0改為合適大小的滑動變阻器，且在R0兩端并聯一個電壓表，使滑動變阻器接入電路的電阻變小可保證通過電路的電流不變，但無法通過并聯的電壓表觀察到不變的電流，故①不合題意；
②將定值電阻R0改為合適大小的滑動變阻器，且在電路中串聯一個電流表，使滑動變阻器接入電路的電阻變小可保證通過電路的電流不變，通過觀察電流表示數可知通過電路的電流大小，故②符合題意：
③將定值電阻R0改為合適大小的滑動變阻器，且分別在電源和R0兩端各并聯一個電壓表，通過調節滑動變阻器接入電路的電阻使電源電壓與滑動變阻器兩端電壓差為3V可保證AB兩端的電壓始終為3V不變，根據歐姆定律可知通過電路的電流不變，故③符合題意。
故選②③。
■考點二　實驗方案的評價
◇典例1：（2023·江山模擬）在項目化學習中：小科用條形磁體、大號縫衣針、硬卡紙、橡皮、大頭針制作簡易指南針，指南針制作過程如下：
步驟Ⅰ：取2枚大號鋼質縫衣針，分別將條形磁體沿同一方向摩擦縫衣針10余次(如圖甲)，使縫衣針磁化。
步驟Ⅱ：將1張硬殼卡紙折成直角，將2枚被磁化的縫衣針對稱地穿在卡紙兩側，如圖乙所示，用1塊橡皮和1枚大頭針做成支座，將插有縫衣針的卡紙水平支起。
步驟Ⅲ：用當地的地圖確定簡易指南針所指的方向。
步驟Ⅳ：在老師的指導下，針對制作指南針的科學性設計了評價表(如圖丙)
“自制指南針”評價量表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 指針磁性強，且能自由轉動 指針磁性強，不能自由轉動 指針磁性弱，不能自由轉動
指標二 能準確指示南北方向，能保持水平平衡 能較準確指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（1）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則縫衣針針尖位置應標為　 極。
（2）在不添加器材情況下，若要確定簡易指南針是否能夠指示南北，應如何操作　 　。
（3）根據評價量表進行測試評價，小科制作的指南針“指標一”被評為“優秀”，“指標二”被評為“合格”。為使該指南針的“指標二”達到優秀水平，請你對該指南針提出合理的改進建議：　 　。
【答案】（1）S
（2）多次撥動自制的指南針，靜止時總是指示南北方向
（3）硬殼卡紙折成直角時要對折，大頭針做成支座時要找準卡紙的重心位置
【解析】（1）同名磁極互相排斥，異名磁極相互吸引；
（2）指南針指示南北是因為受到地磁場的作用；
（3）指南針的重心剛好在支架上時可以保持平衡。
【解答】
（1）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則縫衣針針尖位置應標為S極；
（2）在不添加器材情況下，若要確定簡易指南針是否能夠指示南北，可以多次撥動自制的指南針，靜止時總是指示南北方向；
（3）根據評價量表進行測試評價，小科制作的指南針“指標一”被評為“優秀”，“指標二”被評為“合格”；為使該指南針的“指標二”達到優秀水平，硬殼卡紙折成直角時要對折，大頭針做成支座時要找準卡紙的重心位置。
故答案為：（1）S；（2）多次撥動自制的指南針，靜止時總是指示南北方向；（3）硬殼卡紙折成直角時要對折，大頭針做成支座時要找準卡紙的重心位置。
◆變式訓練1：（2023·秀洲模擬）某校九年級開展了“制作生態瓶”的項目化學習活動。小嘉同學在一玻璃瓶內裝入一定量的水后，放入若干株健壯的水草、10顆健康的活螺螄和5條小金魚及其他一些水生動物，再放入少量砂石以及裝飾物等，進行密封處理后，放在光線良好的地方，進行觀察記錄。
（1）該生態瓶構成一個　 　（選填“種群”、“群落“或“生態系統”）。
（2）該生態瓶密封后，除陽光、熱能外，任何物質都無法進入，瓶內這些動植物維持生存所必須的物質是怎樣獲得的？
（3）需要對制作的“生態瓶”進行評價，請你擬定一條你認為最重要的指標：　 　。
【答案】（1）生態系統
（2）
評分標準
水平 回答
高水平回答 要點1：能找出生態瓶中三種生物成分
要點2：能結合具體的生物進行分析
要點3：能正確分析出三種生物成分具體如何實現物質利用、轉化與循環
示例：水草等作為生產者，利用光能將二氧化碳和水合成貯存能量的有機物；金魚、螺螄等利用水草合成有機物和貯撒能量維持自身生命活動，呼圾作用產生二氧化碳為水草提供光合作用的原料：瓶內的分解者將代謝廢物分解為較為簡單的無機物供水草再利用。
中水平回答 3個要點中答對2個要點
示例：草等作為生產者，利用光能將二氧化碳和水合成貯存能量的有機物；金魚、螺螄等利用水草合成的有機物和貯藏的能量維持自身生命活動，呼吸作用產生的二氧化碳為水草提供光合作用的原料。
低水平回答 3個要點只答對1個要點
示例：水草為生產者，利用光能將二氧化碳和水合成貯存能量的有機物。
錯誤回答或沒有回答 生態系統中各成分作用混淆。
示例：金魚、螺螄合成有機物。
回答與情境無關或其他錯誤或沒有回答
（3）金魚、螺螄存活的時間長短
【解析】生態系統是指某一區域內生物因素和非生物因素的總和；生態系統的成分有生產者、消費者、分解者、非生物物質和能量；生態系統中物種的種類越多，結構越復雜，生態系統的穩定性就越好，生態系統的自動調節能力也越好；
【解答】（1）生態瓶中既有生物因素又有非生命因素，所以屬于生態系統；
（2）瓶內的這些動植物是通過如下的途徑維持平衡：水草等作為生產者，利用光能將二氧化碳和水合成貯存能量的有機物；金魚、螺螄等利用水草合成的有機物和貯撒的能量維持自身生命活動，呼圾作用產生的二氧化碳為水草提供光合作用的原料：瓶內的分解者將代謝廢物分解為較為簡單的無機物供水草再利用。
（3）我認為生態瓶中的生物存活的時間越久，那么該生態瓶就越完善，功能越健全，所以我認為重要的指標是 金魚、螺螄存活的時間長短 ；
◇典例2：（2023·衢州）項目學習小組實驗發現，裝在簡內的電動機帶動風葉轉動時，電動機轉動方向改變，氣流方向也改變，如圖甲所示。于是想利用帶風葉的電動機制作一款“書桌神器”：既能收集書桌上的小紙屑，又能吹風納涼。
他們制定的產品評價表如下。
評價指標 評價等級
優秀 合格 待改進
指標一 能吸紙屑、吹風且風速可調 能吸紙屑、吹風，風速不可調 只能吸紙屑或只能吹風
指標二 吸紙屑后，吹風時無紙屑吹出 吸紙屑后，吹風時有部分紙屑吹出 吸紙屑后，吹風時全部紙屑吹出
小組同學設計如圖乙電路，利用帶風葉的電動機、電池、旋鈕式電阻等材料制作模型，其工作原理示意圖如圖丙。
（1）圖乙中，通過切換開關S，可以改變電動機轉向的原因是　 　。
（2）將開關S與“1”連接，旋鈕OP繞O點沿箭頭方向轉動時，電動機轉速如何變化？　 　。
（3）對模型測試時，其“指標一”為優秀。結合評價表，判斷該模型的“指標二”評價等級為　 　。
【答案】（1）改變通過電動機中的電流方向
（2）變小
（3）合格
【解析】（1）電動機的轉動方向與線圈在磁場中的受力方向有關，而通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關；
（2）根據滑片的移動方向確定變阻器的阻值變化，進而確定通過電動機的電流大小變化，最終確定電動機的轉速變化；
（3）根據丙圖分析吹風時是否有紙屑部分被吹出即可。
【解答】（1）根據乙圖可知，開關接1時，電流從上面流入電動機；開關接2時，電流從下面流入電動機，那么改變電動機轉向的原因是：改變通過電動機的電流方向。
（2）將開關S與“1”連接，旋鈕OP繞O點沿箭頭方向轉動時，變阻器接入的阻值增大，那么通過電動機的電流減小，因此電動機轉速變小。
（3）根據丙圖可知，當向外吹風時，紙屑收集盒內氣壓減小，于是在外界大氣壓強的作用下紙屑被吸出來進而部分被吹出，因此“指標二”評價等級為合格。
◆變式訓練2：（2023·溫州模擬）在學習了‘’血液循環"相關內容后，同學們在老師的指導下制作“人體血液循環模型”，以模擬人體的血液循環，同時針對該模型的科學性設計了評價表。人體血液循環模型評價表(節選)
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 結構完整，能模擬人體血液循環路徑，材料能體現血液循環功能。 結構完整，能模擬人體血液循環路徑，材料不能體現血液循環功能。 結構不完整，不能模擬人體血液循環路徑。
某同學利用塑料管、水、單向閥、塑料瓶(2大2小，上下連通)、肺泡模型、組織細胞模型等制作了如圖所示的模型。
（1）下圖曲線為某物質流經肺部時的含量變化，該物質可能是　 　。
（2）靜脈注射時，醫生需要將藥液注射到患者手臂靜脈中，項目組通過本模型模擬該過程，藥液首先進入心臟模型中的 。
A．瓶① B．瓶② C．瓶③ D．瓶④
（3）根據評價量表，該模型被評為合格，為使該模型更好的體現指標一，請結合圖選擇合適的材料對該模型進行改進　 　 (寫一點)
【答案】（1）二氧化碳 （2）B
（3）提供水泵讓血液循環流動（或在肺泡模型處增加CO2析出和O2進入裝置）
【解析】血液循環可分為體循環和肺循環兩部分：在體循環過程中，經過身體組織細胞與毛細血管的氣體交換，氧氣進入組織細胞，二氧化碳進入血液，血液中氧氣含量減少、二氧化碳含量增多；在肺循環過程中，經肺泡與毛細血管的氣體交換，氧氣進入血液，二氧化碳進入肺泡，血液中氧氣含量增多、二氧化碳含量減少。
【解答】（1）肺部進行氣體交換，血液流經肺部后，氧氣含量增加、二氧化碳含量減少，圖中物質含量減少，故為二氧化碳。
（2）瓶①②③④分別模擬心臟的左心房、右心房、左心室、右心室。手臂靜脈注射藥物后，該藥物經過的途徑為：藥物→上腔靜脈→右心房→右心室→......，故藥液首先進入瓶②模擬的右心房，答案選擇B。
（3）瓶①②③④分別模擬心臟的左心房、右心房、左心室、右心室，塑料管模擬血管，水模擬血液，單向閥模擬房室瓣、動脈瓣，肺泡模型模擬肺泡，組織細胞模型模擬體循環過程，結構完整，能完整模擬人體血液循環路徑。但該模型中“血液”無法流動，故應該提供水泵讓血液循環流動。且改模型不能體現血液循環過程中氣體交換的功能，故應該在肺泡模型處增加CO2析出和O2進入裝置。
1.（2023·臺州）加拿大一枝黃花是我國重點管理的外來入侵物種。調查我市目前的植被情況，發現各地均有較多生長。興趣小組收集到加拿大一枝黃花的相關資料：
①多年生植物，終年常綠，株高通常1米以上，甚至達到3米，能在貧瘠的土壤生長。
②每棵植株大約能產生2萬顆細小種子，易隨風擴散；能利用根或莖快速繁殖。
③能分泌抑制其它植物生長發育的物質，影響農作物的產量和質量，并已造成多種野生植物滅絕。
（1）臺州市內所有加拿大一枝黃花的總和屬于　 ?。ㄟx填“種群”“群落”或“生態系統”)。
（2）閱讀上述資料，結合相關知識，分析加拿大一枝黃花對本地生態造成巨大威脅的原因?！? 　
【答案】（1）種群
（2）加拿大一枝黃花適應能力和繁殖能力強，在與其他作物競爭中能獲得更多的陽光、養料和空間，能抑制或削弱其他作物的光合作用等生命活動，成為優勢種群，大量繁殖，超過了本地生態系統的自動調節能力，從而破壞本地的生態平衡。
【解析】（1）種群是指一定區域內同種生物的集合體；
（2）對生態環境造成威脅的原因如：資源數量，對陽光的利用率，破壞生態系統自動調節能力。
【解答】（1）所有加拿大一枝黃花的總和屬于種群；
（2）對本地生態造成巨大威脅的原因 ： 加拿大一枝黃花適應能力和繁殖能力強，在與其他作物競爭中能獲得更多的陽光、養料和空間，能抑制或削弱其他作物的光合作用等生命活動，成為優勢種群，大量繁殖，超過了本地生態系統的自動調節能力，從而破壞本地的生態平衡。
2．（2023·衢州）小科設計并制作了如圖的咸水淡化裝置，同時針對該裝置設計了評價表?！跋趟b置”評價表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一：裝置結構 結構完整，有加熱、冷卻和收集裝置 結構較完整，缺少較好的冷卻裝置 結構不完整，有1處以上缺失
指標二：淡化效果 能從咸水中制得淡水，速度較快、連續穩定 能從咸水中制得淡水，但效果不明顯 不能從咸水中制得淡水
指標三： ？ 　 　 　
（1）易拉罐中的咸水先經過汽化，后經過　 ?。ㄌ钗飸B變化名稱）變成淡水流入容器。
（2）根據評價需要，請你提出一項評價指標寫在指標三“？”處?！? 　
【答案】（1）液化（2）節能環保
【解析】（1）根據水的物態變化分析；
（2）根據淡化裝置節能、環保等方面的要求分析。
【解答】（1） 易拉罐中的咸水先經過汽化，后經過液化變成淡水流入容器。
（2）“咸水淡化裝置”評價還需從節能、環保、成本等方面進行評價。
3.（2023·寧波）濃鹽酸具有揮發性，敞口放置于空氣中，溶質質量分數變小。稀鹽酸會發生同樣的變化嗎？某同學通過如下步驟進行探究：
①取兩個燒杯，各倒入40毫升3%的稀鹽酸，分別標為甲和乙。
②甲密封，液體體積不變。乙敞口放置于空氣中至液體體積變為20毫升。（溶液密度變化忽略不計)
③向甲、乙中滴加幾滴石蕊試液，再分別緩慢滴加相同溶質質量分數的氫氧化鈉溶液，恰好完全反應時，消耗的氫氧化鈉溶液體積分別為30毫升、26毫升。
（1）實驗中，“恰好完全反應”的判斷依據是：溶液顏色　 　。
（2）乙燒杯中的稀鹽酸敞口放置后，溶質質量分數變大，依據是　 　。
（3）為了確定稀鹽酸口放置于空氣中，溶質質量分數一定會變大，請簡要閘述應補充的實驗?！? 　
【答案】（1）恰好由紅色變成紫色
（2）稀鹽酸的體積變成一半，所消耗的氫氧化鈉溶液體積大于一半
（3）換用不同質量分數的稀鹽酸多次重復實驗
【解析】（1）鹽酸會與氫氧化鈉反應，酸堿中和生成鹽和水；
（2）（3）稀鹽酸具有一定的揮發性；
【解答】（1）往鹽酸中滴加石蕊后顏色為紅色，滴入氫氧化鈉的過程中，酸逐漸被中和，恰好反應時 溶液顏色恰好由紅色變成紫色；
（2）若只揮發掉其中的溶質，則質量分數應減小，但現在變大是由于：稀鹽酸的體積變成一半，所消耗的氫氧化鈉溶液體積大于一半 ；
（3）為了確定稀鹽酸口放置于空氣中，溶質質量分數一定會變大 ，應換用不同質量分數的稀鹽酸多次重復實驗。
4．（2023·溫州）進化論的創立和發展經歷了幾百年。拉馬克、達爾文等學者通過研究提出了各自的觀點。
①1809年，拉馬克認為：現存的生物都有各自的祖先；在特定的環境下，生物體某些器官由于經常使用變得發達，不常使用的逐漸退化，這種后天得來的性狀可遺傳給下一代。
②1859年，達爾文發表《物種起源》。他認為：生物在不斷進化、物種是漸變的；現在地球上的生物都是自然選擇的結果，并且都是由一個共同的祖先進化而來。
（1）達爾文汲取了拉馬克的進化思想，經過研究提出了自然選擇學說。自然選擇學說與拉馬克的進化觀有何不同之處？　 ?。▽懗鲆稽c）
（2）科學家通過對化石的深入研究，逐漸建立了物種可變的進化觀。當不同地層發現不同馬的化石時，為研究不同馬之間的進化關系，以及解釋其進化的原因，需要研究的主要內容有__________。（可多選）
A．比較不同馬的化石數量的多少 B．調查不同馬的化石被發現的時間
C．分析不同馬的化石的地質年代先后順序 D．比較化石中不同馬的相同器官的形態結構
E．分析化石中不同馬的生活環境
（3）針對達爾文的自然選擇學說，有同學作出如下評價：
自然選擇學說能對“長頸鹿的頸和腿都很長”等生物進化中的諸多現象作出解釋，因此是正確的理論。
自然選擇學就無法解釋生物體的性狀如何傳遞給后代等系列問題，因此是錯誤的理論。
你如何評價達爾文的自然選擇學說？　 　
【答案】（1）拉馬克認為生物由各自的祖先進化而來，達爾文認為生物由共同的祖先進化而來
（2）C；D；E
（3）任何科學理論不能簡單地歸結為正確與錯誤，自然選擇學說能解釋諸多的生物進化現象，具有一定價值，其缺陷會隨科技發展被修正、完善
【解析】（1）拉馬克的觀點為： 現存的生物都有各自的祖先；在特定的環境下，生物體某些器官由于經常使用變得發達，不常使用的逐漸退化，這種后天得來的性狀可遺傳給下一代 ；
（2）研究不同馬的進化關系時，一般研究其化石年代，器官差異，生活環境等；
（3）達爾文自然選擇學說的核心為：物競天擇，適者生存。
【解答】（1）不同之處為： 拉馬克認為生物由各自的祖先進化而來，達爾文認為生物由共同的祖先進化而來 ；
（2）一般研究其化石年代，器官差異，生活環境等，故為CDE；
（3）評價為： 任何科學理論不能簡單地歸結為正確與錯誤，自然選擇學說能解釋諸多的生物進化現象，具有一定價值，其缺陷會隨科技發展被修正、完善 。
5．（2023·衢州）某款市售制氧杯具有供氧快、便攜帶、易操作、成本低的特點。圖1為制氧杯實物圖，圖2為制氧杯內部結構剖面示意圖，圖3為制氧劑的相關信息。利用該制氧杯制氧，產生的氧氣可以在劇烈運動后即時補氧，也可以供老人、孕婦等在家中和戶外急救補氧。
[制氧劑]相關信息
制氧劑A的成分為：2Na2CO3·3H2O2
制氧劑A放入水中后發生的反應：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧劑B的成分為：MnO2
[使用步驟]
Ⅰ．取下杯蓋，在甲杯中加入A、B兩種制氧劑，再加入清水至相應水位；
Ⅱ．取下與杯蓋相連的乙杯，在乙杯中加入適量清水，將乙杯裝回杯蓋的中央正下方；
Ⅲ．將帶有乙杯的杯蓋和甲杯旋緊，形成一個如圖1所示的整體；
Ⅳ．待出氣孔②處有氧氣逸出時，通過醫用導氣管供人呼吸補氧。回答下列問題：
（1）在乙杯中加入清水的作用是　 　；
（2）在甲杯中加入清水至相應水位，清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應發生以外，還具有的作用是　 　；
（3）請運用所學知識，并結合以上信息，解釋該制氧杯能快速產生氧氣并能從出氣孔②快速逸出的原因。
【答案】（1）通過觀察氣泡的速度知道供氧的快慢，濕潤氧氣
（2）控制氧氣產生的速率
（3）知識要點：
①過氧化氫溶液分解會產生氧氣
②二氧化錳是該反應的催化劑，能加快過氧化氫的分解
③氣體增多使甲杯內上方壓強增大，大于外界大氣壓
【解析】（1）根據氣體從水中導出可觀察速率及濕潤氣體分析；
（2）根據反應速率與反應物濃度有關分析；
（3）根據過氧化氫分解產生氧氣，且在二氧化錳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過觀察氣泡的速度知道供氧的快慢，且能濕潤氧氣 ；
（2） 甲杯中加入清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應發生以外，還具有改變反應的濃度，以 控制氧氣產生的速率 ；
故答案為：（1） 通過觀察氣泡的速度知道供氧的快慢，濕潤氧氣 ；（2） 控制氧氣產生的速率 ；（3）從產生氧氣、催化劑加快分解、產生氣體后裝置內壓強增大等方面解答合理即可。
6.（2022·舟山）小舟選用白磷、錐形瓶、氣球、天平等藥品和器材，探究化學反應中物質質量的變化規律，裝置如圖。
[實驗思路]先確認化學反應已經發生，再比較反應物的質量總和和生成物的 質量總和是否相等。
[實驗步驟]
I.錐形瓶內裝人白磷，塞緊瓶塞放在天平托盤上，調節平衡：
II.取下錐形瓶，將瓶塞上的鐵絲在酒精燈上燒紅后，接觸引燃白磷，并立即塞緊瓶塞；
III.待反應結束冷卻后，將錐形瓶放回天平托盤上，觀察　 　。
[實驗結論]參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
[交流反思]
⑴要確認化學反應已經發生，本實驗中觀察到的現象是　 　。
⑵反應結束后。若白磷有剩余，你認為是否仍能得出上述結論，并請說明理由?！? 　。
【答案】天平是否平衡；白磷燃燒，產生大量白煙；能，剩余白磷未參加反應，反應前后質量不變。
【解析】根據驗證質量守恒定律需測定反應前后物質質量，磷燃燒現象及未參與反應的物質不影響質量變化分析。
【解答】 [實驗步驟] 要驗證質量守恒定律，需測定反應前后裝置內物質的質量，即待反應結束冷卻后，將錐形瓶放回天平托盤上，觀察天平是否平衡 ；
[交流反思] （1） 要確認化學反應已經發生，即磷發生燃燒，觀察到的現象是白磷燃燒，產生大量白煙 ；（2） 反應結束后白磷有剩余，因剩余白磷未參加反應，不影響反應前后質量 ，所以能得出結論。
7.（2022·麗水）定律是對自然現象或關系的描述，通常可用數學方式加以表達。在學習“質量守恒定律”時，小麗查閱到以下材料：
（1）玻義耳實驗中，金屬灰增加的質量是　 　。
（2）質量守恒定律的發現過程，帶給我們的啟示有 (填字母)；
A．要善于總結前人的成果和經驗
B．實驗的成功與否，取決于藥品的選擇
C．定量方法是科學研究的重要方法
（3）受上述研究啟發，小麗對相關實驗進行了深入探究。在白磷燃燒前后質量測定實驗中(如圖)。氣球的作用有　 　。
（4）小麗認為，蠟燭燃燒后剩下的固體質量比燃燒前少了，因此該現象不符合質量守恒定律。諸你設計世個能說服小麗的簡明實驗思路　 　。
【答案】（1）參加反應的氧氣質量(或氧化汞中氧元素的質量)
（2）A；C
（3）形成密閉空間，使瓶內氣壓保持在一定范圍內，防止瓶塞因氣壓過大而沖出
（4）在密閉裝置中完成蠟燭燃燒﹐并測量蠟燭燃燒前后整個裝置的質量，比較兩者的質量大小
【解析】根據化學變化都遵循質量守恒定律，但有氣體參與的化學反應，若在敞口容器中進行，無法通過反應前后質量的測定來驗證質量守恒定律，要得出結論，需利用密閉容器進行分析。
【解答】（1）玻義耳實驗中，金屬灰增加的質量是參加反應的氧氣質量；
（2） 質量守恒定律告訴我們要善于總結前人的成果和經驗 ，A正確； 藥品的選擇不足以決定實驗的成功與否，B錯誤； 定量方法可通過數據的采集確定實驗結論，是科學研究的重要方法 ，C正確；
（3）白磷燃燒時放熱，會使裝置內壓強增大，裝置中氣球的作用是形成密閉空間，使瓶內氣壓保持在一定范圍內，防止瓶塞因氣壓過大而沖出 ；
（4）化學變化都遵循質量守恒定律，蠟燭燃燒后剩余固體質量比燃燒前少，是由于生成氣體逸出，要證明質量守恒，需在密閉裝置中完成蠟燭燃燒﹐并測量蠟燭燃燒前后整個裝置的質量，比較兩者的質量大小 。
8．（2020·金華·麗水）除H2、CO能還原氧化銅外，CH4及其它一些具有還原性的氣體也能與氧化銅發生反應。如：加熱時，CH4能與CuO反應生成Cu、CO2和H2O。某拓展小組同學設計了如圖所示實驗裝置(夾持裝置省略)，分別對有關氣體問題進行探究。請按要求回答相關問題。
（1）【探究Ⅰ】對已知氣體性質的探究。
將CH4氣體按如圖所示裝置進行規范實驗，可觀察到的實驗現象有　 　(填序號)；
①A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質
②B裝置中的固體由白色變藍色
③C裝置中溶液變渾濁
（2）【探究Ⅱ】對氣體組成的探究。
氣體X可能由H2、CH4中的一種或兩種組成，同學們按如圖所示實驗裝置對其組成進行探究。
①C裝置中溶液變渾濁，可證明氣體X中含有　 ??；
②根據B裝置中的固體由白色變藍色的現象，得出氣體X中含有H2的結論，請對此結論作出評價，并說明理由　 　。
（3）【探究Ⅲ】對未知氣體的探究。
將某火箭燃料X通過如圖所示裝置，觀察到A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質；B裝置中的固體由白色變藍色，C裝置中溶液不變渾濁。C中導出的氣體是空氣中含量最多的物質。已知燃料X是由2種元素組成的純凈物，其相對分子質量為32。根據現象及信息推斷并寫出：A裝置中發生反應的化學方程式為　 　。
【答案】（1）①②③
（2）CH4；不合理，因為CH4與氧化銅反應后也生成了水
（3）N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O
【解析】（1）氧化銅為黑色固體，銅單質為紅色固體；無水硫酸銅粉末為白色，而一旦吸水會變成藍色的五水硫酸銅晶體；二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，根據甲烷和氧化銅的反應產物分析即可；
（2）①氫氧化鈣溶液變渾濁，說明有二氧化碳氣體產生。氫氣中不含碳元素，而甲烷中含有碳元素，因此肯定有甲烷存在；
②固體由白色變成藍色，說明硫酸銅粉末吸收了水，即反應中有水生成。由于氧化銅中只含有氧元素，所以水中的氫元素肯定來自于氣體X，由于氫氣和甲烷中都含有氫元素，所以無法判斷是否有氫氣的存在。
（3）根據反應現象分析火箭燃料X與氧化銅反應的產物，然后根據質量守恒定律確定X的元素組成，并對它的化學式進行推斷，最后寫出反應的化學方程式。
【解答】（1） 加熱時，CH4能與CuO反應生成Cu、CO2和H2O ， 那么將CH4氣體按如圖所示裝置進行規范實驗，可觀察到的實驗現象有： A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質 ； B裝置中的固體由白色變藍色 ； C裝置中溶液變渾濁 ，故選①②③。
（2）① C裝置中溶液變渾濁，可證明氣體X中含有CH4；
② 根據B裝置中的固體由白色變藍色的現象，得出氣體X中含有H2的結論， 我認為這個結論不合理，理由是： CH4與氧化銅反應后也生成了水 。
（3）A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質，肯定有銅單質生成；B裝置中的固體由白色變藍色，肯定有水生成；C裝置中溶液不變渾濁，肯定沒有二氧化碳產生。C中導出的氣體是空氣中含量最多的物質，肯定有氮氣生成。據此可知，反應產物是Cu、H2O和N2。由于氧化銅中只含有Cu和O元素，而X只由兩種元素組成，根據質量守恒定律可知，那么X肯定有N和H元素組成。設它的化學式為NxHy，根據它的相對分子質量為32得到：14x+1y=32，解得：x=2，y=4，因此X的化學式為N2H4，那么反應的化學方程式為：N2H4+2CuO 2Cu+N2+2H2O.
9．（2023·衢州）用圖甲電路研究電熱與電流的關系，若要比較不同設定電流值時的電熱多少，調節電流大小過程中，電熱絲已經開始加熱，因而會影響實驗的準確性。為解決這一問題，小明設計圖乙電路進行研究。
圖中電路包括調試電路和實驗電路，和是阻值都為20歐的電熱絲，放置在裝有煤油的保溫容器中。實驗中通過調試電路，使電熱絲在調試過程中不發熱。實驗步驟如下：
①用數字溫度計測量并記錄裝有的保溫容器內煤油的溫度。
②將開關S與“1”連接，調節滑動變阻器，直至電流表示數為0.2安。
③將開關S撥至“2”，使工作50秒，斷開開關S，測量并記錄__________。
④再將電流值分別設定為0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重復上述步驟。記錄相關數據，并計算每次升高的溫度（可反映電熱的多少），整理、的數據如圖丙。
（1）將步驟③補充完整。
（2）在答題紙圖丙中畫出與的關系圖像。
（3）小明想改變電熱絲阻值，用上述實驗中設定的電流值，繼續研究電熱與電流的關系：保持不變，將更換為30歐的電熱絲，重復上述步驟。他的做法是否合理，說明理由：　 　。
【答案】（1）煤油的溫度
（2）
（3）不合理。當調試電路的電流為設定值時，開關S由“1”拔至“2”，通過30歐電熱絲的電流不是設定值
【解析】（1）煤油的質量相等，根據Q=cm△t可知，煤油的溫度升高的越多，則說明電流產生的熱量越多，即根據煤油溫度的變化可以判斷產生熱量的多少；
（2）根據描點法畫出圖像的方法解答；
（3）根據乙圖可知，R1和R2的阻值相等，電源電壓相等。當開關分別與1和2閉合時，它們分別與變阻器串聯，此時通過電流表的電流相等，這樣可以避免調整過程產生熱量對實驗的影響。如果將R2換成30Ω的，那么通過電流表的示數就會發生變化，不是預定值，從而無法進行研究。
【解答】（1）實驗中，要用煤油升高的溫度反映產生熱量的多少，因此步驟③的內容為：將開關S撥至“2”，使R2工作50秒，斷開開關S，測量并記錄煤油的溫度。
（2）方格紙上已經存在描點，只需在各個描點附近畫一條平滑的線將相臨的點連接起來即可，如下圖所示：
（3）滑動變阻器的阻值不變，如果兩個電阻的阻值不同，那么電流表的示數會發生改變，則他的做法不合理，理由是：當調試電路的電流為設定值時，開關S由“1”拔至“2”，通過30歐電熱絲的電流不是設定值。
10．（2021·衢州）將酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的體積百分比)會變化嗎？小科認為：只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品，動手制作“密度秤”來測量酒的密度。
步驟Ⅰ：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣(小螺母)，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0”刻度(單位：g/cm3)。
步驟Ⅱ：按圖乙所示，將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底)，提起提紐，移動秤砣，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。
步驟Ⅲ：測量酒的密度。
（1）應用：小科，用該密度秤分別測出瓶蓋剛打開和敞口一段時間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度為0.8g/cm3，應用密度知識可判斷出其酒精度　 　(填“變大”“不變”或“變小")。
（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要測量食鹽水的密度，他應先在密度秤上增加大于1的刻度，請你寫出利用直尺和筆標定刻度的過程：　 　 。
【答案】（1）變小
（2）控制排開的液體體積相同
（3）方法一：先測出BC的長度，以C點為起點向左畫出與BC等長的CD，再把CD長度十等分 方法二：先測每小格的長度，以C點為起點向左畫出與前面每小格等距的刻度
【解析】（1）白酒其實是酒精和水的混合液，因為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??；
（2）大螺母受到浮力的大小直接影響所測液體的密度，而浮力受到液體密度和排開液體體積的影響，根據控制變量法的要求可知，探究浮力的大小與液體密度的關系時，必須控制排開液體的體積相同；
（3）根據圖片可知，液體的密度越大，刻度值越靠左，且液體的密度與刻度值成正比。B點為0，C點為1，可以根據BC的長度在C點左側量取得到D點，這就是刻度2的位置，將CD之間平均分成10份每份就是0.1，據此刻度標注完成。也可以將CB之間平均分成10份，得到0.1的長度，據此在C點左側依次畫出對應的刻度值即可。
【解答】（1）敞口一段時間后，白酒溶液的密度增大了，說明其中的酒精減小，而水相對增多了，故酒精度變小。
（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是：控制排開的液體體積相同。
（3）利用直尺和筆標定刻度的過程：
方法一：先測出BC的長度，以C點為起點向左畫出與BC等長的CD，再把CD長度十等分；
方法二：先測每小格的長度，以C點為起點向左畫出與前面每小格等距的刻度。
11．（2023·寧波）在“觀察物體間力的作用”活動中，小寧進行如下實驗。
（1）【實驗1】如圖甲所示，將兩個量程相同的彈簧測力計A、B放在水平位置，抽動刻度板調整指針零位；把它們的掛鉤勾在一起，用手分別拉住測力計的圓環，水平向外拉。當測力計A示數分別為1.0N、2.0N、3.0N時，讀取測力計B的示數。實驗數據如下表：
小寧分析實驗數據，得到結論；物體間的作用力與反作用力大小　 　。
老師告訴小寧，從本實驗得出的正確結論具有普適性。
（2）【實驗2】將兩個測力計A、B豎直懸掛、調零，如圖乙所示：把它們的掛鉤勾在一起后懸掛起來，豎直向下拉測力計B的圓環，如圖丙所示。
小寧發現：當測力計A的示數為2.0N時，測力計B的示數為1.8N，此時，測力計A對B的拉力大小為多少？為什么？
【答案】（1）相等（2）2.0N
測力計A的示數為2.0N，說明測力計B對A的拉力大小為2.0N，由于物體間作用力與反作用力大小相等，所以測力計A對B的拉力大小為2.0N。
【解析】（1）測力計的示數等于掛鉤上受到的拉力，則A的示數是B測力計對A的拉力，而B的示數是A對B的拉力大小。二者為一對相互作用力，根據表格數據分析二者力的大小即可。
（2）根據作用力和反作用力的規律分析解答。
【解答】（1）根據表格可知，在每次實驗中，A、B兩個測力計的示數都相等，那么得到：物體間的作用力與反作用力大小相等。
（2）當測力計A的示數為2.0N時，測力計B的示數為1.8N，此時，測力計A對B的拉力為2.0N，理由是：測力計A的示數為2.0N，說明測力計B對A的拉力大小為2.0N，由于物體間作用力與反作用力大小相等，所以測力計A對B的拉力大小為2.0N。
12．（2023·麗水）某學習小組設計如圖甲電路，并將電流表改裝成液體密度顯示表。電源電壓為6V且保持不變，定值電阻R0的阻值為20歐，R是壓敏電阻，其阻值與所受壓力F的關系如圖乙。已知圖中用來盛放待測液體的空容器質量為0.7千克，每次測量時液體須注滿容器。
（1）小科按圖甲連接電路時，開關應處于　 　 狀態。
（2）容器中不加液體時，閉合開關，電流表指針所指刻度標為“0克/厘米3”。求“0克/厘米3”刻度線對應的電流值。
（3）小明在制作過程中發現，待測液體密度差異較大時，指針偏轉角度差異卻較小。小明針對測量精確度不高的問題，對裝置進行了如圖丙的改進(桿AO可繞固定點O自由轉動，容器懸掛在A點)。請根據所學知識，說說這樣改進的科學道理。
【答案】（1）斷開
（2）解：當容器中不加液體時，壓敏電阻所受壓力F=G=mg=0.7kg×10N/kg=7N
由圖乙可知，當F=7N時，壓敏電阻R=40Ω
電流表示數為：I= =0.1A
答：“0克/厘米3” 刻度線對應的電流值為0.1A。
（3）在杠桿OBA中，OA>OB，根據杠桿平衡條件，當液體密度(或質量或重力或壓力)差異相同時，增大了作用在壓敏電阻上的壓力差異，使壓敏電阻阻值差異更明顯，從而增大了電路中電流的差異，提高測量精度。
【解析】（1）在連接電路時，為了防止電路時通時斷，可能燒毀用電器，因此要求開關必須是斷開的；
（2）當容器中不加液體時，壓敏電阻受到的壓力就等于空容器的重力，即F=G=mg，然后根據圖乙確定此時壓敏電阻的阻值，接下來根據R總=R+R0計算出總電阻，最后根據計算出電流表的示數即可。
（3）要提高測量的精確程度，就要在液體密度差異不變時想辦法增大壓敏電阻上受到的壓力差異。根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析壓敏電阻上的壓力差異的變化即可。
13.（2023·寧波）小舟在學習“常見的堿”過程中，將新配制的飽和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中，發現沒有出現預期的紅褐色沉淀。這是為什么呢？小舟查閱資料，獲取如下信息：
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沒有參加化學反應。
猜想二：滴入的Ca(OH)2溶液中OH-數量太少。
猜想三：FeCl3溶液呈酸性，Fe(OH)3沉淀不能存在。
（1）小舟用pH試紙測Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸堿度，測得pH<7，說明溶液中沒有OH-。該現象　 　 (選填“支持”或“不支持”)猜想一。
（2）為增加OH的數量，換用濃NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如圖甲)，若猜想二正確，則觀察到的現象是　 　。
（3）經過實驗，猜想三驗證成立。然后，小舟將FeCl3溶液遂滴滴加到飽和Ca(OH)2溶液中(如圖乙)，先觀察到紅褐色沉淀產生，持續滴加后沉淀又消失了，請你解釋沉淀會消失的原因　 　。
【答案】（1）不支持（2）產生紅褐色沉淀
（3）FeCl3溶液顯酸性，當FeCl3榕液過量時，產生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了
【解析】（1）pH<7 ，則說明溶液的氫氧根離子消失了；
（2）氫氧化鈉與氯化鐵反應，產生氫氧化鐵紅褐色絮狀沉淀；
（3）氫氧化鐵會與氫離子反應，從而沉淀消失；
【解答】（1）pH<7 ，則說明溶液中的氫氧根離子消失了，故不支持猜想一；
（2）濃NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中 ，增加了氫氧根離子數量，從而產生了紅褐色沉淀；
（3）氫氧化鐵會與氫離子反應，故原因為： FeCl3溶液顯酸性，當FeCl3榕液過量時，產生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了 。
14．（2023·衢州）碳捕集是實現”碳中和”的措施之一，其中一種方法是用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳。某探究小組將二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中，并利用傳感器實時測定氫氧化鈉溶輛扶酸幾液吸收二氧化碳后溶液的pH，裝置如圖甲所示。溶液的pH隨時間變化情況如圖乙，且pH等于11.6時溶液處于飽和狀態。通過查閱資料發現：
①碳酸鈉能與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3)；
②該溫度下，飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6，飽和碳酸氫鈉溶液的pH為8.3；
③該溫度下碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度。
根據以上現象和信息，小組同學展開進一步探究：
[提出問題]二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中，形成的產物是什么？
（1）[建立假設]假設1：只有碳酸鈉；假設2：碳酸鈉、碳酸氫鈉；假設3：只有碳酸氫鈉；假設4……
小敏根據圖乙曲線判斷假設1不成立，理由是　 　。
[實驗過程]繼續通入二氧化碳，溶液的pH隨時間變化情況如圖丙。
[實驗結論]小敏根據圖丙曲線認為二氧化碳持續通人氫氧化鈉溶液后的最終產物是　 　。
[交流評價]小金認為該曲線還不能確定最終產物。因為pH可能還未呈穩定狀態，接下去的操作是　 　。
（2）小興受小金的啟發，猜測最后溶液可能呈酸性，他猜想的依據是　 　，所以建議小組同學繼續展開探究。
【答案】（1）該溫度下，飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6，此時pH小于11.6；碳酸氫鈉；繼續通入二氧化碳，直到pH不再變化
（2）二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸呈酸性
【解析】（1）根據查閱資料中所給數據及圖像中所給數據分析；
（2）根據 二氧化碳與水反應生成碳酸分析。
【解答】（1）該溫度下，飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6，由圖乙可知，pH小于11.6 ，所以假設1不成立 ； [實驗結論] 該溫度下，飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6，飽和碳酸氫鈉溶液的pH為8.3 ，圖丙曲線溶液pH最終為8.3，則二氧化碳持續通人氫氧化鈉溶液后的最終產物是碳酸氫鈉；[交流評價]小金認為該曲線還不能確定最終產物。因為pH可能還未呈穩定狀態，還需 繼續通入二氧化碳，直到pH不再變化 ；
（2）二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸呈酸性 ，所以猜測最后溶液可能呈酸性。
15.（2023·杭州）將燃燒的蠟燭放人圖甲裝置中，一段時間后，蠟燭會慢慢熄滅。興趣小組探究其原因的過程如下（氣體的含量用體積分數表示）：
（1）甲同學認為，蠟燭熄滅是裝置內的氧氣被消耗完了。他設計了圖乙的實驗裝置，待蠟燭熄滅后，用凸透鏡聚焦太陽光使白磷的溫度達到著火點，觀察到　 　現象，從而否定了自己的猜想。他重新實驗，測得蠟燭燃燒過程中燭焰附近的二氧化碳含量從0.04%上升到7.4%，氧氣含量從21%下降到13.8%。
（2）甲同學又認為可能是二氧化碳含量過高導致蠟燭熄滅。乙同學不贊同，他改變圖甲裝置中的氣體成分，只進行了一次實驗，就否定了甲同學的觀點。則乙同學進行的實驗是　 　。
實驗 氧氣含量 二氧化碳含量 蠟燭能否燃燒
A 21% 8.4% 能
B 21% 3.4% 能
c 12.8% 3.4% 不能
（3）還有一種觀點：隨著蠟燭的燃燒，氧氣含量下降，產熱速度變慢；當產熱量小于散熱量，燭芯的溫度下降至著火點以下，蠟燭熄滅。如果該觀點正確，將圖甲裝置置于溫度更低的環境中實驗，則測得燭焰附近的氧氣含量最小值會如何變化？并解釋原因?！? 　
【答案】（1）白磷燃燒 （2）A
（3）大于13.8%（或變大）。低溫環境中，燭焰散熱快，降溫快，為了維持蠟燭燃燒，需要增加產熱，所以需要濃度更高的氧氣。
【解析】（1）燃燒條件為：可燃物，助燃劑，溫度到達著火點；
（2）可能是二氧化碳含量過高導致蠟燭熄滅 ，故應使氧氣濃度不變，升高二氧化碳濃度；
（3）氧氣濃度越高，燃燒速度越快，溫度越高。
【解答】（1）觀察到白磷燃燒，說明瓶中還有氧氣可以助燃；
（2）使氧氣濃度不變，升高二氧化碳濃度，故為A；
（3） 圖甲裝置置于溫度更低的環境中實驗時，原因為： 大于13.8%（或變大）。低溫環境中，燭焰散熱快，降溫快，為了維持蠟燭燃燒，需要增加產熱，所以需要濃度更高的氧氣。
16．（2023·麗水）將酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的體積百分比)會變化嗎？小科認為：只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品，動手制作“密度秤”來測量酒的密度。
步驟Ⅰ：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣(小螺母)，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0”刻度(單位：g/cm3)。
步驟Ⅱ：按圖乙所示，將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底)，提起提紐，移動秤砣，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。
步驟Ⅲ：測量酒的密度。
（1）應用：小科，用該密度秤分別測出瓶蓋剛打開和敞口一段時間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度為0.8g/cm3，應用密度知識可判斷出其酒精度　 　(填“變大”“不變”或“變小")。
（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要測量食鹽水的密度，他應先在密度秤上增加大于1的刻度，請你寫出利用直尺和筆標定刻度的過程：　 　 。
【答案】（1）變小
（2）控制排開的液體體積相同
（3）方法一：先測出BC的長度，以C點為起點向左畫出與BC等長的CD，再把CD長度十等分 方法二：先測每小格的長度，以C點為起點向左畫出與前面每小格等距的刻度
【解析】（1）白酒其實是酒精和水的混合液，因為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??；
（2）大螺母受到浮力的大小直接影響所測液體的密度，而浮力受到液體密度和排開液體體積的影響，根據控制變量法的要求可知，探究浮力的大小與液體密度的關系時，必須控制排開液體的體積相同；
（3）根據圖片可知，液體的密度越大，刻度值越靠左，且液體的密度與刻度值成正比。B點為0，C點為1，可以根據BC的長度在C點左側量取得到D點，這就是刻度2的位置，將CD之間平均分成10份每份就是0.1，據此刻度標注完成。也可以將CB之間平均分成10份，得到0.1的長度，據此在C點左側依次畫出對應的刻度值即可。
【解答】（1）敞口一段時間后，白酒溶液的密度增大了，說明其中的酒精減小，而水相對增多了，故酒精度變小。
（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是：控制排開的液體體積相同。
（3）利用直尺和筆標定刻度的過程：
方法一：先測出BC的長度，以C點為起點向左畫出與BC等長的CD，再把CD長度十等分；
方法二：先測每小格的長度，以C點為起點向左畫出與前面每小格等距的刻度。
1．（2023九下·義烏模擬）為進一步確定湖邊收集的氣體的組成，同學們進行了以下探究過程，請你參與并協助他們完成相關學習任務。
【提出猜想】收集的氣體中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查閱資料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【設計方案】：學習小組的同學經過討論，設計了如圖所示的裝置進行“猜想”的實驗探究。已知：A為儲氣罐，存放湖邊收集的氣體；B中裝有濃硫酸；C中裝有CuO；D中盛裝無水硫酸銅白色粉末；E中裝有氫氧化鈣溶液。
【討論與交流】
（1）該系列裝置還缺少尾氣處理裝置，寫出一種你認為可行的尾氣處理方法　 　。
（2）請你設計完成如圖方框內的實驗方案(選用下列裝置，按連接順序填寫)　 　。
（3）原氣體中若含有CH4，則D中的現象是　 　。
（4）老師認為以上設計仍有缺陷，不能確定CO氣體是否存在。小王同學和小李同學想通過定量實驗的方法進行檢驗，于是對實驗方案進行了改進，E裝置中的試劑改為足量的氫氧化鈉溶液，同時對D、E裝置在實驗前后的質量進行稱量，數據計入下表中：
　 反應前 反應后
D裝置 100g 103.6g
E裝置 120g 125.5g
你認為根據上述數據計算后能否得出原氣體中含有CO的結論，并簡要分析：　 　。
【答案】（1）點燃處理或用氣球收集處理等
（2）2、1、3
（3）白色固體變成藍色
（4）能，由方程式可知，D裝置增重質量為甲烷與氧化銅反應產生水的質量，同時生成二氧化碳質量為4.4克，而E裝置增重質量為吸收二氧化碳質量，為5.5克。
【解析】（1）根據CO實驗尾氣可點燃或收集處理分析；
（2）根據檢驗氣體時要先驗證水，再檢驗其它氣體分析；
（3）根據硫酸銅遇水由白色變成藍色分析；
（4）根據D裝置增重質量即為生成水的質量，E增重質量為二氧化碳質量，由方程式中質量關系確定甲烷與氧化銅反應生成水和二氧化碳質量，再由二氧化碳總質量確定CO存在分析。
【解答】（1）CO具有可燃性，為防止污染空氣，實驗的尾氣可點燃處理或用氣球收集處理等。
（2）要證明氣體成分，需先驗證水并除去水，再檢驗二氧化碳并除去，然后利用一氧化碳和甲烷能與氧化銅反應，通過生成二氧化碳和水驗證甲烷和一氧化碳，方框中為驗證水和二氧化碳的裝置，即2、1、3。
（3）原氣體中若含有CH4，與氧化銅反應后有水生成，D中的現象是白色固體變成藍色。
（4）D裝置增重質量即為生成水的質量，生成水為3.6克，設甲烷生成3.6克水同時生成二氧化碳質量為x
CH4+4CuO4Cu+ CO2+ 2H2O
　 44 36
　 x 3.6g
44：36=x：3.6g
x=4.4g，而生成二氧化碳總質量為E裝置增重質量，即5.5克，說明原氣體中含有CO。
故答案為：（1）點燃處理或用氣球收集處理等；（2）2、1、3；（3）白色固體變成藍色；（4）能，由方程式可知，D裝置增重質量為甲烷與氧化銅反應產生水的質量，同時生成二氧化碳質量為4.4克，而E裝置增重質量為吸收二氧化碳質量，為5.5克。
2．（2023·舟山模擬）為了比較不同催化劑對過氧化氫催化速率的影響，小龍按圖甲所示裝置進行了如下實驗：
①檢查裝置氣密性；
②稱取2克二氧化錳固體放在錐形瓶中，用注射器抽取5毫升溶質質量分數為10%的過氧化氫溶液．將注射器插入帶活塞的錐形瓶中：
③將過氧化氫溶液注入錐形瓶中，測量并記錄相應的數據：
④換用相同質量的ZnO固體和 Fe2O3固體重復步驟②和③，記錄并處理數據，結果如圖乙。
（1）該實驗通過　 　反映催化劑的催化速率。
（2）待每次實驗完全反應后，小龍均記錄了瓶內的最終氣壓值，分別為p1、p2、p3，請比較三次實驗氣壓大小，并說明理山。　 　。
（3）小龍取一定質量的FeCl3固體進行上述實驗。發現也能加快過氧化氫的分解速率。實驗過程中發現錐形瓶內溶液顏色逐漸由淺黃色變為淺綠色，最終又變回淺黃色。根據實驗現象判斷FeCl3是否為過氧化氫分解的催化劑，并說明理由.　 　。
【答案】（1）比較相同時間產生氣壓的大?。ū容^產生相同氣壓所用時間)
（2）氣壓相同，因為每次實驗所加過氧化氫的溶質質量是相等的。
（3）不確定，因為還需要進一步證明FeCl3溶液反應前后的質量與化學性質是否發生改變。
【解析】（1）催化劑的催化速率越大，則相同時間內反應生成氧氣的體積越大，那么相同時間內錐形瓶內的氣壓變化越大；
（2）催化劑只能改變反應速率，不能改變反應產物的種類和質量。實驗中加入過氧化氫的質量相同，則反應結束時生成氧氣的體積相同，最終氣壓也相同。
（3）在反應前后，催化劑的質量和化學性質保持不變，據此分析解答。
【解答】（1）該實驗通過比較相同時間產生氣壓的大?。ū容^產生相同氣壓所用時間)反映催化劑的催化速率。
（2）每次實驗完全反應后，小龍記錄瓶內的最終氣壓值，它們都是相等的，因為：每次實驗所加過氧化氫的溶質質量是相等的。
（3）根據實驗現象不能判斷FeCl3是否為過氧化氫分解的催化劑，理由是：因為還需要進一步證明FeCl3溶液反應前后的質量與化學性質是否發生改變。
3.（2023九上·溫州期末）物體的動能大小與物體的質量和運動的速度有關，小明選用質量不同的同種金屬材質小球進行如圖甲所示實驗，記錄木塊在水平移動距離如圖乙，實驗數據如表。
小球放置高度 木塊在水平面移動的距離
小球的質量m 小球的質量2m
h1 S1 S2
2h1 S3 S4
（1）若換成光滑的水平面，本實驗就無法達到實驗目的，其理由是：　 　。
（2）小明認為：只要選擇“S1、S2、S3、S4”四個量中的某兩個量進行比較，就能說明“對動能大小的影響，速度比質量更大”，請比較這兩個量的大小關系：　 　。
（3）接著小明還設計了如圖丙的實驗，讓金屬塊從光滑斜面的h，處靜止滑下，然后在粗糙水平面上滑行一段距離停下，測量滑行距離S。改用材質和大小相同、質量不同的金屬塊，重復圖丙實驗，記錄數據如表。已知金屬塊所受摩擦力與壓力成正比，請你從功和能的角度，分析不同質量的金屬塊在水平面滑行的距離大致相等的原因。 　。
質量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距離s/米 0.32 0.31 0.33 0.32 0.33 0.32 0.32
【答案】（1）木塊被撞擊后將做勻速直線運動，不能通過被撞擊的距離來比較動能大小
（2）s3>s2
（3）物體從同一高度滑下來，質量大，重力勢能大，轉化得到的動能大，質量大對水平面的壓力大，在接觸面粗糙程度相同時，摩擦力大，雖然質量大的金屬塊的動能大，但是相應的阻力也增大，根據W＝fs可知最終運動的距離幾乎相等
【解析】（1）小球從斜面上滾下后，木塊受到它的撞擊在水平面上移動。根據W=fs可知，木塊移動的距離越大，則小球的動能越大，即通過木塊移動的距離可以比較小球動能大小。而木塊受到的摩擦力與接觸面的粗糙程度有關，如果表面光滑，那么摩擦力為零，木塊會永遠運動下去，就無法比較小球動能的大小。
（2）當小球的質量增大到原來的2倍時，或者小球的速度增大到原來的2倍時，木塊移動的距離越大，說明小球動能越大，則這個因素對動能的影響越大。
（3）根據動能和重力勢能的轉化，結合影響滑動摩擦力的因素，利用公式W=fs分析解答即可。
【解答】（1）若換成光滑的水平面，本實驗就無法達到實驗目的，其理由是：木塊被撞擊后將做勻速直線運動，不能通過被撞擊的距離來比較動能大小。
（2）根據表格可知，當小球的質量增大為原來的2倍時木塊移動的距離為s2，當小球的下落高度變為原來的2倍時的木塊移動的距離為s3。如果對動能的影響速度大于質量，那么s3>s2。
（3）不同質量的金屬塊在水平面滑行的距離大致相等的原因：物體從同一高度滑下來，質量大，重力勢能大，轉化得到的動能大，質量大對水平面的壓力大，在接觸面粗糙程度相同時，摩擦力大，雖然質量大的金屬塊的動能大，但是相應的阻力也增大，根據W＝fs可知最終運動的距離幾乎相等。
4．（2022九上·金華期中）斜面在生活生產中常 ，在科學實驗中也常有，以下多個科學實驗都用到了斜面。
（1）如圖甲所示利用斜面測S段的平均速度，為了提高實驗測量的準確度，可以　 　(填“增大”或“ 減小”)斜面坡度，讓小車斜面頂端由靜止開始滑下。
（2）如圖乙所示利用斜面研究阻力對物體運動的影響。小車同一斜面的同一高度由靜止滑下，在毛巾 、木板、平板玻璃等表面上運動不同的距離后停止 ，此過程中小車克服阻力做功的大小分別為W1、W2、W3，它們的關系是　 　。
（3）如圖丙所示利用斜面探究動能的大小與哪些因素有關，讓小車A沿斜面的不同高度由靜止開始滑下，是為了探究動能與　 　的關系。
（4）小明同學嘗試改用如圖丁所示裝置探究“物體動能大小與哪些因素有關”，設計了以下兩個實驗方案：方案一：用同一鋼球將同一彈鑽壓縮至不同程度，靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；方案二：用質量不同的鋼球將同一彈鑽壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊距離。關于他的實驗方案　 　。(填序號)
A .只有方案一可行 B .只有方案二可行 C .兩個方案均可行 D .兩個方案均不可行
【答案】（1）減小 （2）W1=W2=W3 （3）速度 （4）A
【解析】（1）鞋面的坡度越小，小球下滑時加速越慢，運動時間越長，就越容易準確測量運動時間，從而減小測量誤差；
（2）根據能量轉化的知識分析比較；
（3）小車到達水平面時的速度與它在斜面上的高度有關，即高度越大，速度越大；
（4）根據控制變量法的要求對兩種方法進行分析即可。
【解答】（1）如圖甲所示利用鞋面測S段的平均速度，為了提高實驗測量的準確度，可以減小鞋面坡度，讓小車斜面頂端由靜止開始滑下。
（2）小車從斜面上滾下后撞擊木塊，將小車的動能全部轉化為木塊的動能。當木塊在水平面上靜止下來時，木塊的動能全部轉化為內能，即動能等于克服摩擦做的功。由于小車的動能相等，因此木塊克服摩擦做的功也相等，即W1=W2=W3。
（3）小車從不同高度開始滑下時，它到達水平面時速度大小不同，因此探究動能與速度的關系。
（4）方案一：同一個鋼球質量相同，將彈簧壓縮到不同程度時，彈簧的彈性勢能不同，則轉化為小球的動能不同，最終導致離開彈簧時速度不同，因此可根據木塊移動的距離判斷動能與速度的關系，故可行。
方案二：不同的鋼球質量大小不同，將彈簧壓縮到相同程度后彈性勢能相同，則小球離開彈簧時速度不同。影響動能的兩個因素都不同，因此無法研究，故不可行。
故選A。
5．（2023·浦江模擬）科學研究需要“大膽猜測，小心求證”，有人說“人吸入的氣體是氧氣，呼出的氣體是二氧化碳”，小科對這個觀點表示質疑，于是他進行如下探究：
（1）小科發現：燃著的木條在裝滿空氣的集氣瓶（圖甲）中比在裝滿呼出氣體的集氣瓶（圖乙）中燃燒的時間更長，請解釋原因 　 　。
（2）小科想利用圖丙裝置驗證呼出的氣體中CO2 含量高于空氣中CO2 含量，圖丙中錐形瓶內的試劑均為溶液，他應如何操作？　 　。
（3）為了進一步測定呼出氣體中氧氣的體積分數，小科進行如下實驗（裝置如圖丁）：

步驟 I：用注射器收集V1毫升的呼出氣體，打開止水夾A、B，緩慢推動活塞將氣體全部推入集氣瓶中。
步驟Ⅱ：待集氣瓶內液面穩定后，記錄量筒內液體體積為V2毫升，且此時集氣瓶中液面低于燃燒匙（如圖戊）。
步驟Ⅲ：關閉止水夾A、B，向集氣瓶外的燒杯中倒入沸水，使白磷燃燒。
步驟Ⅳ：待燃燒結束且冷卻后，打開止水夾B，使瓶內外氣壓相等，記錄量筒內液體體積為毫升。
步驟Ⅴ：重復實驗，測得呼出氣體中氧氣的體積分數。
實驗測得人體呼出氣體中氧氣的體積分數為 　 　。（用V1V2V3表示）
【答案】（1）空氣中氧氣含量比呼出氣體中氧氣含量高
（2）打開止水夾K1，關閉K2，向錐形瓶中Ⅱ中緩緩吸氣；打開止水夾K2，關閉K1，向錐形瓶Ⅰ中緩緩吹氣 （3）
【解析】本題考查的是呼吸作用的影響因素，呼吸作用的概念和意義。
（1）根據題文信息進行分析；
（2）根據圖示實驗裝置，錐形瓶Ⅰ為驗證吹氣裝置，錐形瓶Ⅱ為驗證吸氣裝置，據此分析；
（3）根據提供的數據可以進行相關方面的計算。
【解答】（1）把一根燃著的小木條，分別伸入裝有人體呼出氣體和普通空氣的集氣瓶內，觀察到木條在空氣瓶內燃燒時間較長，說明空氣中氧氣含量比呼出氣體中氧氣含量高；
（2）利用圖丙裝置驗證呼出的氣體中CO2含量高于空氣中CO2含量，具體操作為：打開止水夾K1，關閉K2，向錐形瓶中Ⅱ中緩緩吸氣；打開止水夾K2，關閉K1，向錐形瓶Ⅰ中緩緩吹氣；
（3）用注射器收集V1mL的呼出氣體，氣體總體積是V1mL，記錄量筒內液體體積為V2mL，說明除去二氧化碳外氣體總體積是V2mL，記錄量筒內液體體積為V3mL，說明氧氣體積是V2mL-V3mL，實驗測得人體呼出氣體中氧氣的體積分數為 。
故答案為：（1）空氣中氧氣含量比呼出氣體中氧氣含量高；（2）打開止水夾K1，關閉K2，向錐形瓶中Ⅱ中緩緩吸氣；打開止水夾K2，關閉K1，向錐形瓶Ⅰ中緩緩吹氣；（3） 。
6．（2023·浦江模擬）已知某混合氣體由H2、CO和CO2三種氣體組成。為驗證該混合氣體成分，科學研究小組的同學經過討論，設計了如圖1所示的實驗方案。
根據方案回答下列問題：
（1）裝置C在實驗中的作用是　 　
（2）僅根據D裝置中黑色粉末變紅這一現象，能否證明混合氣體中一定存在CO？請判斷并說明理由　 　
（3）小丁根據裝置E中出現白色硫酸銅粉末變成藍色的實驗現象，得出該混合氣體中有氫氣存在的結論。你認為結論是否可靠？若可靠，請說明理由；若不可靠，請對圖1實驗裝置提出改進意見　 　
（4）圖1方案B裝置可用來吸收CO2但沒有現象。為證明CO2和NaOH能發生反應，小丁又設計了圖2所示的方案。則圖2方案中所加試劑X應該是　 　。
【答案】（1）檢驗二氧化碳氣體是否除盡 （2）不能，H2能與氧化銅反應
（3）不可靠，圖1實驗裝置中應在CD之間加一個氣體干燥裝置
（4）氫氧化鈉和氯化鋇
【解析】本題考查的是物質的組成成分以及含量的探究，化學實驗方案的設計與評價。
（1）根據可用澄清石灰水檢驗二氧化碳氣體分析作答；
（2）根據在加熱條件下H2、CO均能與氧化銅反應，使D裝置中產生黑色粉末變紅這一現象分析作答；
（3）根據水蒸氣能使白色硫酸銅粉末變成藍色分析作答；
（4）根據鋇離子遇碳酸根離子會產生碳酸鋇沉淀分析作答。
【解答】（1）根據可用澄清石灰水檢驗二氧化碳氣體知，裝置C在實驗中的作用是檢驗二氧化碳氣體是否除盡；
（2）在加熱條件下，H2、CO均能與氧化銅反應，使D裝置中產生黑色粉末變紅這一現象，所以僅根據D裝置中黑色粉末變紅這一現象，不能證明混合氣體中一定存在CO；
（3）裝置E中出現白色硫酸銅粉末變成藍色的實驗現象，說明有水蒸氣進入，該水蒸氣可能是氫氣與氧化銅反應產生的，也可能是氣體從C中帶入的，所以小丁根據裝置E中出現白色硫酸銅粉末變成藍色的實驗現象，得出該混合氣體中有氫氣存在的結論是不可靠的，圖1實驗裝置中應在CD之間加一個氣體干燥裝置；
（4）鋇離子遇碳酸根離子會產生碳酸鋇沉淀，則圖2方案中所加試劑X應該是氫氧化鈉和氯化鋇。
故答案為：（1）檢驗二氧化碳氣體是否除盡；（2）不能，H2能與氧化銅反應；（3）不可靠，圖1實驗裝置中應在CD之間加一個氣體干燥裝置；（4）氫氧化鈉和氯化鋇。
7．（2023·寧波模擬）鋼絲棉是一種由低碳鋼制成的細絲，直徑約0.125~0.189毫米。小科利用鋼絲棉探究鐵制品銹蝕的條件，實驗如下：
步驟一：取4個50mL活塞潤滑性良好的注射器，檢查氣密性。
步驟二：稱取4團等質量的鋼絲棉（每團體積約為6cm3），A保持干燥，B、C用少量蒸餾水潤濕，D用少量食鹽水潤濕，分別放入甲、乙、丙、丁注射器中。
步驟三：移動活塞，使它們均處于46mL刻度處，再用橡皮帽封住注射孔（如圖所示）
步驟四：每隔一定時間，觀察并記錄實驗現象如表。
　 5分鐘 20分鐘 1小時
甲 無現象 無現象 無現象
乙 無現象 無現象 無現象
丙 出現少許銹斑，活塞未明顯移動 出現明顯銹斑，活塞移動少許 銹斑增多，活塞移動明顯
丁 出現明顯銹斑，活塞移動少許 銹斑增多，活塞移動明顯 銹蝕嚴重，繡斑增多，活塞處于39mL刻度處
（1）設計甲丙兩組實驗基于的假設是　 　。
（2）步驟三中要完成乙組設置，進行的具體操作是　 　。
（3）小科回想起一次去海邊的旅行發現面對大海的鐵欄桿銹蝕程度比其他地方更嚴重。請聯系探究結果作出合理的解釋?！? 　。
【答案】（1）鐵制品的銹蝕和水有關
（2）把鋼絲棉塞進注射器中，將活塞推至注射器口，抽取足量的水后將注射器口朝上，緩緩推到活塞至46mL刻度處，再用橡皮帽封住注射孔
（3）由丁試驗可知，鹽分會大大加速鐵制品的銹蝕，海水中含有鹽分，鐵欄桿接觸過海水后，銹蝕的程度比其他地方更嚴重
【解析】根據鐵生銹實質是鐵與氧氣和水接觸，氯化鈉溶液可加快生銹速率，結合各實驗條件的控制進行驗證分析。
【解答】（1） 甲實驗鋼絲棉只接觸氧氣，丙實驗鋼絲棉接觸水和氧氣，結合甲丙的實驗現象是為了證明鐵制品的銹蝕和水有關。
（2）乙組需使鋼絲棉只接觸水，不接觸氧氣，具體操作為把鋼絲棉塞進注射器中，將活塞推至注射器口，抽取足量的水后將注射器口朝上，緩緩推到活塞至46mL刻度處，再用橡皮帽封住注射孔 ；
（3） 由丁試驗可知，鹽分會大大加速鐵制品的銹蝕，海水中含有鹽分，鐵欄桿接觸過海水后，銹蝕的程度比其他地方更嚴重 ，所以面對大海的鐵欄桿銹蝕程度比其他地方更嚴重。
8．（2023九下·義烏模擬）小樂以雞蛋殼（主要成分CaCO3，在水中能溶解出微量的Ca2+，其他成分對實驗影響忽略不計）為牙齒的替代物，模擬含氟牙膏保護牙齒的科學原理。
[查閱資料]含氟牙膏保護牙齒的原因：含氟牙膏中的NaF能與牙齒表面溶解的微量Ca2+反應，生成更難溶于酸的物質。
[進行實驗]小樂組裝了兩套如圖甲所示裝置（裝置氣密性良好），按表中所示方式進行實驗，測量得到的錐形瓶內壓強隨時間的變化如圖乙所示。
實驗裝置 實驗組 對照組
錐形瓶中的物質 用含氟牙膏處理過的雞蛋殼0.5g 未用含氟牙膏處理過的雞蛋殼0.5g
注射器中的物質 20mL3.5%的鹽酸 20mL3.5%的鹽酸
（1）實驗中雞蛋殼中主要成分與鹽酸反應的化學方程式為　 　。
（2）本實驗能證明含氟牙膏對雞蛋殼有保護作用的證據是　 　。
（3）根據本實驗模擬的含氟牙膏保護牙齒的科學原理，解釋CaCO3不能作為含氟牙膏的摩擦劑的原因是　 　。
（4）已知某品牌牙膏中的摩擦劑是CaCO3和SiO2（不與稀鹽酸反應）中的一種或兩種物質。小樂猜測此品牌牙膏中兩種物質都有，請設計實驗驗證小樂的猜想?！? 　。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）相同時間內實驗組的壓強變化量比對照組小
（3）碳酸鈣解離出的微量Ca2+會與氟化鈉反應生成不溶于酸的物質，從而導致含氟牙膏失去保護牙齒的作用
（4）取適量牙膏于試管中，加入足量水溶解，再加入足量稀鹽酸，不溶物部分溶解，產生氣泡，此牙膏中摩擦劑的成分是碳酸鈣、二氧化硅
【解析】本實驗的原理：碳酸鈣與鹽酸在裝置內反應產生二氧化碳氣體，通過監測裝置內壓強的變化來檢測產生二氧化碳的量
【解答】（1）雞蛋殼主要成分是 CaCO3，與鹽酸反應的化學方程式為： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）根據表格可以得知，實驗組用了含氟牙膏處理雞蛋殼，對照組未用含氟牙膏處理雞蛋殼，加入鹽酸后根據乙圖可以看出用了含氟牙膏處理的實驗組在相同時間內壓強的變化量比對照組要小，說明實驗組產生的二氧化碳的量要少，故能證明含氟牙膏對雞蛋殼有保護作用的證據是相同時間內實驗組的壓強變化量比對照組小
（3）碳酸鈣解離出的微量Ca2+會與氟化鈉反應生成不溶于酸的物質，從而導致含氟牙膏失去保護牙齒的作用，故CaCO3 不能作為含氟牙膏的摩擦劑
（4）CaCO3 能與稀鹽酸反應，產生二氧化碳， SiO2不與鹽酸反應，且不溶于水，因此可以在摩擦劑中加入稀鹽酸，如果有氣泡產生，則說明含有CaCO3 ，在反應后如果不溶物剩余，則說明有SiO2，故實驗設計為： 取適量牙膏于試管中，加入足量水溶解，再加入足量稀鹽酸，不溶物部分溶解，產生氣泡，此牙膏中摩擦劑的成分是碳酸鈣、二氧化硅
故答案為：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （2）相同時間內實驗組的壓強變化量比對照組小 （3）碳酸鈣解離出的微量Ca2+會與氟化鈉反應生成不溶于酸的物質，從而導致含氟牙膏失去保護牙齒的作用 （4）取適量牙膏于試管中，加入足量水溶解，再加入足量稀鹽酸，不溶物部分溶解，產生氣泡，此牙膏中摩擦劑的成分是碳酸鈣、二氧化硅
9．（2022·南湖模擬）科學課堂上，學生分組進行碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應的實驗后形成了下面兩份報告單(部分)。
第1小組實驗過程：1。用試管取2mL稀鹽酸。2.用滴管滴加碳酸鈉溶液，邊滴邊振蕩，直至滴完5滴。3......實驗現象：有氣泡產生。實驗結論：碳酸鈉溶液與稀鹽酸發生反應，并生成氣體。 第2小組實驗過程：1.用試管取2mL碳酸鈉溶液。2.用滴管滴加稀鹽酸，邊滴邊振蕩，直至滴完5滴。3.......實驗現象：無明顯現象出現。實驗結論：碳酸鈉溶液與稀鹽酸可能沒有發生反應，也可能發生反應了，但無明顯現象產生。
兩個小組對比報告單，發現實驗現象和結論都不一樣。他們事后查閱到相關信息：鹽酸與碳酸鈉溶液反應，鹽酸不足時反應為HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3；鹽酸足量時，先與碳酸鈉反應生成NaHCO3，然后繼續與NaHCO3發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。于是，兩個小組共同對第2小組第2步實驗結束后試管中溶液溶質的成分提出了猜想：
猜想1：NaCl、NaHCO3和Na2CO3
猜想2：NaCl、NaHCO3
猜想3：NaCl和HCl
請回答：
（1）對猜想的初步分析：當鹽酸　 　時，會出現猜想1提出的三種物質同時存在。根據第2小組實驗時的現象和質量守恒定律，可判定反應后所得溶液中肯定有含　 　元素的化合物，因此可判斷猜想3肯定是不合理的。
（2）擬定一個方案，證明猜想1成立：　 　
（3）對實驗過程的反思：分析上述實驗可知，同樣是兩種反應物發生反應，滴加順序不同，現象和最終生成物可能都不一樣。反應物的濃度不同也會導致兩種反應物反應時的現象或者生成物不相同，請用實例支持：　 　。
【答案】（1）不足；碳、氧
（2）滴加稀鹽酸，開始觀察到無氣泡產生，一段時間后產生氣泡
（3）硫在純氧中燃燒時產生明亮的藍紫色火焰，在空氣中燃燒時產生淡藍色火焰
【解析】（1）根據鹽酸不足時，和碳酸鈉反應生成氯化鈉和碳酸氫鈉，化學反應前后元素種類不變分析；
（2）根據碳酸鈉與鹽酸反應先生成碳酸氫鈉，然后碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳分析；
（3）根據硫燃燒現象分析。
【解答】(1)由題中信息可知，鹽酸不足時，鹽酸會先與部分碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，此時溶液中的溶質有未完全反應的碳酸鈉和反應生成的氯化鈉、碳酸氫鈉。碳酸鈉與鹽酸反應，反應前物質中含有碳、氧、鈉、氫、氯五種元素，化學反應前后元素的種類不變，所以猜想3不合理，溶液中還應該有含碳元素和氧元素的物質。
10．（2022·蕭山模擬）某科學興趣小組在學完堿的化學性質時，進行了如圖所示的實驗：
實驗1結束后，同學們對反應后的物質進行過濾，并對濾液中溶質的成分進行了探究。
[建立猜想]
猜想一：溶質為　 ?。?br/>猜想二：溶質為NaOH和Na2CO3；
猜想三：溶質為NaOH和Ba(OH)2。
[實驗探究]組內同學采取不同的方法開展了實驗2的研究，具體情況如下：
實驗操作 實驗現象 實驗結論
甲同學：取少量濾液于試管中，向其中滴加適量的Na2CO3溶液。 無白色沉淀 ①
乙同學：②　 　 開始無現象，一段時間后有氣泡產生 猜想二成立
請將表格中的實驗結論①與實驗操作②補充完整．
[反思與評價]
①從微觀分析，實驗1中OH-并沒有實質參與反應，無法準確得出可溶性堿能與鹽反應這一化學通性。有同學提出可以將Na2CO3溶液更換為　 　溶液進行實驗，讓OH-實質參與反應來得出可溶性堿的這一化學通性。
②實驗后的廢液直接倒入下水道，會造成環境污染，需將廢液處理后再排放。
【答案】NaOH；①猜想三不成立（濾液中不含Ba(OH)2）；②取少量濾液于試管中，向其中滴加適量的稀HCl溶液； FeCl3/CuCl2/MgCl2/……（能與OH-反應且產生明顯現象的可溶性鹽溶液均可）
【解析】碳酸鈉和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇和氫氧化鈉，在反應后碳酸鈉或氫氧化鋇可能會過量。
可能是恰好完全反應只剩溶質氫氧化鈉，甲同學實驗現象為無白色沉淀故其中無氫氧化鋇，為驗證氫氧根離子參與反應的實質，可選取與氫氧根離子結合生成沉淀的陽離子即可。
【解答】若兩者恰好完全反應則其溶質為氫氧化鈉；實驗過程中無白色沉淀，故其無氫氧化鋇，即猜想三不成立；猜想二中有碳酸氫鈉，故可往其中滴入適量稀鹽酸來判斷猜想二是否成立； OH-實質參與反應 ，故可加入OH-反應且產生明顯現象的可溶性鹽溶液。
故答案為：（1）NaOH、①猜想三不成立（濾液中不含Ba(OH)2）、②取少量濾液于試管中，向其中滴加適量的稀HCl溶液； FeCl3/CuCl2/MgCl2/……（能與OH-反應且產生明顯現象的可溶性鹽溶液均可）
11．（2023·湖州）農作物的生長離不開無機鹽。同學們想了解含氮無機鹽對植物生長的影響。老師給他們提供了一些實驗材料：完全營養液、缺氮營養液、濃度適宜的NH4NO3溶液、蒸餾水、同種青菜幼苗若干、相同規格的玻璃器皿若干。各小組對實驗方案進行設計。第一小組的方案如下：①選20株長勢旺盛、大小相似的青菜幼苗，用蒸餾水洗凈根上的泥土，備用。②取2只玻璃器皿，編號甲乙。甲組加入適量完全營養液，乙組加入 ，將幼苗隨機均分栽入其中。③將裝置放在溫暖有光通風的環境，并適時給根部通入空氣。④每隔一段時間觀察并記錄幼苗的高度、葉片顏色等生長指標。⑤對所得實驗數據進行分析。請回答：
（1）步驟①中選取幼苗20株的目的是　 　。
（2）步驟②中乙組加入　 　。
（3）針對第一小組的方案，第二小組認為可以用濃度適宜的NH4NO3溶液和等量的蒸餾水做對照，這樣也滿足氮元素的變量控制。但遭到大家的反對，理由是　 　。
【答案】（1）增大樣本數量，減小偶然性，使實驗結論更具說服力
（2）等量缺氮營養液
（3）在控制氮元素變量的同時，其它條件應該相同且適宜。只有NH4NO3溶液或蒸餾水都不能讓幼苗正常生長，無法得出實驗結論。
【解析】生物實驗探究時，在控制單一變量的同時，需要給生物提供適宜的生長環境，不然無論是對照組還是實驗組生物都無法生存則無法完成實驗
【解答】（1）如果只選取1株幼苗的話實驗會有偶然性，故選取幼苗20株的目的是增大樣本數量，減小偶然性，使實驗結論更具說服力
（2）該實驗研究是的含氮無機鹽對植物生長的影響，因此乙組需要加入等量缺氮營養液
（3）如果只加蒸餾水或者只有NH4NO3溶液會導致幼苗都不能正常生長，無法得出實驗結論
故答案為（1）增大樣本數量，減小偶然性，使實驗結論更具說服力 （2） 等量缺氮營養液 （3） 在控制氮元素變量的同時，其它條件應該相同且適宜。只有NH4NO3溶液或蒸餾水都不能讓幼苗正常生長，無法得出實驗結論。
12．（2023·溫州模擬）材料一：葡萄糖 二氧化碳+酒精+能量(少量)
材料二：將溶質質量分數為2%的葡萄糖溶液煮沸并冷卻，然后在3個潔凈的相同的錐形瓶中裝滿葡萄糖溶液和等量的酵母菌，并用帶有細玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口并倒置在鐵架臺上(如圖所示)，然后分別置于15℃、35℃和55℃的恒溫環境中，實驗過程中觀察到液體從細玻璃管口滴出，統計細玻璃管口滴下的液滴數，如下表。綜合上述信息，運用所學知識來解釋該實驗的現象。
時間液滴數溫度 第1分鐘 第2分鐘 第3分鐘 第4分鐘 第5分鐘 第6分鐘
15℃ 6 16 22 22 22 16
35℃ 10 24 32 32 12 8
55℃ 0 2 2 2 2 2
【答案】煮沸除去葡萄糖溶液中殘留的氧氣和雜菌：酵母菌在無氧條件下，將葡萄糖分解產生酒精和二氧化碳，生成的二氧化碳使瓶內氣壓增大，液滴滴下；液滴滴數的不同反映酵母菌呼吸作用產生二氧化碳的多少，滴數多則產生二氧化碳多；消化酶的活性受外界溫度的影響： 35℃時酶的活性最強，呼吸作用最強，產生二氧化碳最多，滴數也最多：隨著反應的進行，葡萄糖含量減少，反應變慢，滴數變少。
【解析】本實驗驗證的是酵母菌的無氧呼吸； 葡萄糖 二氧化碳+酒精+能量(少量) ；滴下的液體越多表明無氧呼吸作用越強，產生的二氧化碳越多；此時也也說明了消化酶的活性受外界溫度的影響： 35℃時中小學教育資源及組卷應用平臺
專題13 實驗方案的設計與評價
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 實驗方案的設計 ☆☆☆ 探究性實驗需掌握實驗的設計過程，利用控制變量法等科學方法，對實驗過程進行評價，并且提出實驗的不足。
考點2 實驗方案的評價 ☆☆☆
■考點一　實驗方案的設計
◇典例1：（2021·溫州）科學興趣小組探究植物進行呼吸作用時，發現溫度會影響菠菜呼吸作用的強度。于是他們對“菠菜在哪一溫度下呼吸作用最強”進行實驗探究。
（1）選擇下列器材，寫出本實驗的步驟。
器材：如圖所示的恒溫箱（溫度可調節）、裝置甲（塑料袋有透明和不透明兩種），電子天平，若干新鮮菠菜。
（2）植物呼吸作用會消耗有機物。因此小明認為上述實驗中，也可以通過比較實驗前后菠菜質量減小的快慢來判斷呼吸作用的強弱。你是否贊同他的觀點并說明理由：　 　
◆變式訓練1：（2022·溫州模擬）學校項目化小組要制作一艘 “化學船”，其部分評價量表如下表所示。小溫設計了如圖模型，該模型的原理是：漏斗流下的液體A與塑料罐里的物質B反應，產生大量的氣體。氣體從尾部玻璃管噴出，產生動力使船前進。
“化學船”模型評價表（節選）
評價指標 優秀 良好 待改進
指標一 船體穩定 船體略有傾斜，但不影響行駛 ▲
指標二 航行速度可調 航行速度不可調 不能行駛
（1）將量表中“指標一”的待改進內容補充完整： 　 　。
（2）氣體從尾部玻璃管噴出，使船獲得向前的動力，這說明了　 　。
（3）在制作“化學船”時，有以下幾種器材和藥品可供選擇。
器材：長頸漏斗、分液漏斗
藥品：稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、大理石
為使得該作品的指標二到達優秀，你會選擇哪些器材和藥品，請簡要說明理由：　 　。
◇典例2：（2023·溫州模擬）小明想在家中測量食鹽的密度，現有電子秤、玻璃杯2個、勺子、滴管、記號筆、足量的清水和食鹽。
（1）請你幫助小明寫出實驗步驟完成測量(測量的各量用字母表示，清水的密度為ρ0)。
（2）轉換法是實驗中常用的方法，請在教材的實驗里舉一例并寫出轉換法中相對應的量　 　。
◆變式訓練2：（2022·南湖模擬）小科同學計劃做一個電子秤模型，如圖1是他設計的結構圖。U0=6V，R0=15Ω，AB是一根長度為15cm，阻值為15Ω的均勻導體，O是一個能在滑桿上自由移動的滑塊，滑片P和輕質杠桿OD均連接在滑塊O上，且OC：CD=1：9。輕質杠桿始終水平平衡。彈簧受力時伸長量變化如圖2所示，輕質托盤上未放置物體時，滑片P剛好位于A處，此時彈簧的伸長量為0。當被測物體放置于托盤上時，可以通過電壓表示數讀出被測物體的質量。
[項目一]標注刻度
（1）當托盤上未放置物體時，閉合開關，電壓表指針對準　 　V處，標為0刻度。
（2）當電壓表讀數為1V時，托盤中物體質量是多少？
（3）[項目二]評價與改進：小科認為該模型還不夠完善，若使用-段時間后，電源電壓減小，則測量結果會不準確。針對這一問題，他提出了如下改進方案：①將定值電阻R0改為大小合適的滑動變阻器，且在滑動變阻：器兩端并聯一個電壓表；②將定值電阻R0改為大小合適的滑動變阻器，且在電路中串聯一個電流表；③將定值電阻R0改為大小合適的滑動變阻器，且分別在電源和滑動變阻器兩端各并聯一個電壓表。選擇一種你認為合理的方案，并說出當電源電壓減小時．該如何調整滑動變阻器，才會使測量結果準確。
■考點二　實驗方案的評價
◇典例1：（2023·江山模擬）在項目化學習中：小科用條形磁體、大號縫衣針、硬卡紙、橡皮、大頭針制作簡易指南針，指南針制作過程如下：
步驟Ⅰ：取2枚大號鋼質縫衣針，分別將條形磁體沿同一方向摩擦縫衣針10余次(如圖甲)，使縫衣針磁化。
步驟Ⅱ：將1張硬殼卡紙折成直角，將2枚被磁化的縫衣針對稱地穿在卡紙兩側，如圖乙所示，用1塊橡皮和1枚大頭針做成支座，將插有縫衣針的卡紙水平支起。
步驟Ⅲ：用當地的地圖確定簡易指南針所指的方向。
步驟Ⅳ：在老師的指導下，針對制作指南針的科學性設計了評價表(如圖丙)
“自制指南針”評價量表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 指針磁性強，且能自由轉動 指針磁性強，不能自由轉動 指針磁性弱，不能自由轉動
指標二 能準確指示南北方向，能保持水平平衡 能較準確指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（1）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則縫衣針針尖位置應標為　 極。
（2）在不添加器材情況下，若要確定簡易指南針是否能夠指示南北，應如何操作　 　。
（3）根據評價量表進行測試評價，小科制作的指南針“指標一”被評為“優秀”，“指標二”被評為“合格”。為使該指南針的“指標二”達到優秀水平，請你對該指南針提出合理的改進建議：　 　。
◆變式訓練1：（2023·秀洲模擬）某校九年級開展了“制作生態瓶”的項目化學習活動。小嘉同學在一玻璃瓶內裝入一定量的水后，放入若干株健壯的水草、10顆健康的活螺螄和5條小金魚及其他一些水生動物，再放入少量砂石以及裝飾物等，進行密封處理后，放在光線良好的地方，進行觀察記錄。
（1）該生態瓶構成一個　 　（選填“種群”、“群落“或“生態系統”）。
（2）該生態瓶密封后，除陽光、熱能外，任何物質都無法進入，瓶內這些動植物維持生存所必須的物質是怎樣獲得的？
（3）需要對制作的“生態瓶”進行評價，請你擬定一條你認為最重要的指標：　 　。
◇典例2：（2023·衢州）項目學習小組實驗發現，裝在簡內的電動機帶動風葉轉動時，電動機轉動方向改變，氣流方向也改變，如圖甲所示。于是想利用帶風葉的電動機制作一款“書桌神器”：既能收集書桌上的小紙屑，又能吹風納涼。他們制定的產品評價表如下。
評價指標 評價等級
優秀 合格 待改進
指標一 能吸紙屑、吹風且風速可調 能吸紙屑、吹風，風速不可調 只能吸紙屑或只能吹風
指標二 吸紙屑后，吹風時無紙屑吹出 吸紙屑后，吹風時有部分紙屑吹出 吸紙屑后，吹風時全部紙屑吹出
小組同學設計如圖乙電路，利用帶風葉的電動機、電池、旋鈕式電阻等材料制作模型，其工作原理示意圖如圖丙。
（1）圖乙中，通過切換開關S，可以改變電動機轉向的原因是　 　。
（2）將開關S與“1”連接，旋鈕OP繞O點沿箭頭方向轉動時，電動機轉速如何變化？　 　。
（3）對模型測試時，其“指標一”為優秀。結合評價表，判斷該模型的“指標二”評價等級為　 　。
◆變式訓練2：（2023·溫州模擬）在學習了‘’血液循環"相關內容后，同學們在老師的指導下制作“人體血液循環模型”，以模擬人體的血液循環，同時針對該模型的科學性設計了評價表。人體血液循環模型評價表(節選)
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 結構完整，能模擬人體血液循環路徑，材料能體現血液循環功能。 結構完整，能模擬人體血液循環路徑，材料不能體現血液循環功能。 結構不完整，不能模擬人體血液循環路徑。
某同學利用塑料管、水、單向閥、塑料瓶(2大2小，上下連通)、肺泡模型、組織細胞模型等制作了如圖所示的模型。
（1）下圖曲線為某物質流經肺部時的含量變化，該物質可能是　 　。
（2）靜脈注射時，醫生需要將藥液注射到患者手臂靜脈中，項目組通過本模型模擬該過程，藥液首先進入心臟模型中的 。
A．瓶① B．瓶② C．瓶③ D．瓶④
（3）根據評價量表，該模型被評為合格，為使該模型更好的體現指標一，請結合圖選擇合適的材料對該模型進行改進　 　 (寫一點)
1.（2023·臺州）加拿大一枝黃花是我國重點管理的外來入侵物種。調查我市目前的植被情況，發現各地均有較多生長。興趣小組收集到加拿大一枝黃花的相關資料：
①多年生植物，終年常綠，株高通常1米以上，甚至達到3米，能在貧瘠的土壤生長。
②每棵植株大約能產生2萬顆細小種子，易隨風擴散；能利用根或莖快速繁殖。
③能分泌抑制其它植物生長發育的物質，影響農作物的產量和質量，并已造成多種野生植物滅絕。
（1）臺州市內所有加拿大一枝黃花的總和屬于　 ?。ㄟx填“種群”“群落”或“生態系統”)。
（2）閱讀上述資料，結合相關知識，分析加拿大一枝黃花對本地生態造成巨大威脅的原因?！? 　
2．（2023·衢州）小科設計并制作了如圖的咸水淡化裝置，同時針對該裝置設計了評價表?！跋趟b置”評價表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一：裝置結構 結構完整，有加熱、冷卻和收集裝置 結構較完整，缺少較好的冷卻裝置 結構不完整，有1處以上缺失
指標二：淡化效果 能從咸水中制得淡水，速度較快、連續穩定 能從咸水中制得淡水，但效果不明顯 不能從咸水中制得淡水
指標三： ？ 　 　 　
（1）易拉罐中的咸水先經過汽化，后經過　 　（填物態變化名稱）變成淡水流入容器。
（2）根據評價需要，請你提出一項評價指標寫在指標三“？”處?！? 　
3.（2023·寧波）濃鹽酸具有揮發性，敞口放置于空氣中，溶質質量分數變小。稀鹽酸會發生同樣的變化嗎？某同學通過如下步驟進行探究：
①取兩個燒杯，各倒入40毫升3%的稀鹽酸，分別標為甲和乙。
②甲密封，液體體積不變。乙敞口放置于空氣中至液體體積變為20毫升。（溶液密度變化忽略不計)
③向甲、乙中滴加幾滴石蕊試液，再分別緩慢滴加相同溶質質量分數的氫氧化鈉溶液，恰好完全反應時，消耗的氫氧化鈉溶液體積分別為30毫升、26毫升。
（1）實驗中，“恰好完全反應”的判斷依據是：溶液顏色　 　。
（2）乙燒杯中的稀鹽酸敞口放置后，溶質質量分數變大，依據是　 　。
（3）為了確定稀鹽酸口放置于空氣中，溶質質量分數一定會變大，請簡要閘述應補充的實驗?！? 　
4．（2023·溫州）進化論的創立和發展經歷了幾百年。拉馬克、達爾文等學者通過研究提出了各自的觀點。
①1809年，拉馬克認為：現存的生物都有各自的祖先；在特定的環境下，生物體某些器官由于經常使用變得發達，不常使用的逐漸退化，這種后天得來的性狀可遺傳給下一代。
②1859年，達爾文發表《物種起源》。他認為：生物在不斷進化、物種是漸變的；現在地球上的生物都是自然選擇的結果，并且都是由一個共同的祖先進化而來。
（1）達爾文汲取了拉馬克的進化思想，經過研究提出了自然選擇學說。自然選擇學說與拉馬克的進化觀有何不同之處？　 ?。▽懗鲆稽c）
（2）科學家通過對化石的深入研究，逐漸建立了物種可變的進化觀。當不同地層發現不同馬的化石時，為研究不同馬之間的進化關系，以及解釋其進化的原因，需要研究的主要內容有_____。（可多選）
A．比較不同馬的化石數量的多少 B．調查不同馬的化石被發現的時間
C．分析不同馬的化石的地質年代先后順序 D．比較化石中不同馬的相同器官的形態結構
E．分析化石中不同馬的生活環境
（3）針對達爾文的自然選擇學說，有同學作出如下評價：
自然選擇學說能對“長頸鹿的頸和腿都很長”等生物進化中的諸多現象作出解釋，因此是正確的理論。
自然選擇學就無法解釋生物體的性狀如何傳遞給后代等系列問題，因此是錯誤的理論。
你如何評價達爾文的自然選擇學說？　 　
5．（2023·衢州）某款市售制氧杯具有供氧快、便攜帶、易操作、成本低的特點。圖1為制氧杯實物圖，圖2為制氧杯內部結構剖面示意圖，圖3為制氧劑的相關信息。利用該制氧杯制氧，產生的氧氣可以在劇烈運動后即時補氧，也可以供老人、孕婦等在家中和戶外急救補氧。
[制氧劑]相關信息
制氧劑A的成分為：2Na2CO3·3H2O2
制氧劑A放入水中后發生的反應：2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧劑B的成分為：MnO2
[使用步驟]
Ⅰ．取下杯蓋，在甲杯中加入A、B兩種制氧劑，再加入清水至相應水位；
Ⅱ．取下與杯蓋相連的乙杯，在乙杯中加入適量清水，將乙杯裝回杯蓋的中央正下方；
Ⅲ．將帶有乙杯的杯蓋和甲杯旋緊，形成一個如圖1所示的整體；
Ⅳ．待出氣孔②處有氧氣逸出時，通過醫用導氣管供人呼吸補氧?；卮鹣铝袉栴}：
（1）在乙杯中加入清水的作用是　 ??；
（2）在甲杯中加入清水至相應水位，清水除了溶解制氧劑A并使制氧反應發生以外，還具有的作用是　 ?。?br/>（3）請運用所學知識，并結合以上信息，解釋該制氧杯能快速產生氧氣并能從出氣孔②快速逸出的原因。
6.（2022·舟山）小舟選用白磷、錐形瓶、氣球、天平等藥品和器材，探究化學反應中物質質量的變化規律，裝置如圖。
[實驗思路]先確認化學反應已經發生，再比較反應物的質量總和和生成物的 質量總和是否相等。
[實驗步驟]
I.錐形瓶內裝人白磷，塞緊瓶塞放在天平托盤上，調節平衡：
II.取下錐形瓶，將瓶塞上的鐵絲在酒精燈上燒紅后，接觸引燃白磷，并立即塞緊瓶塞；
III.待反應結束冷卻后，將錐形瓶放回天平托盤上，觀察　 　。
[實驗結論]參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
[交流反思]
⑴要確認化學反應已經發生，本實驗中觀察到的現象是　 　。
⑵反應結束后。若白磷有剩余，你認為是否仍能得出上述結論，并請說明理由。　 　。
7.（2022·麗水）定律是對自然現象或關系的描述，通?？捎脭祵W方式加以表達。在學習“質量守恒定律”時，小麗查閱到以下材料：
（1）玻義耳實驗中，金屬灰增加的質量是　 　。
（2）質量守恒定律的發現過程，帶給我們的啟示有 (填字母)；
A．要善于總結前人的成果和經驗
B．實驗的成功與否，取決于藥品的選擇
C．定量方法是科學研究的重要方法
（3）受上述研究啟發，小麗對相關實驗進行了深入探究。在白磷燃燒前后質量測定實驗中(如圖)。氣球的作用有　 　。
（4）小麗認為，蠟燭燃燒后剩下的固體質量比燃燒前少了，因此該現象不符合質量守恒定律。諸你設計世個能說服小麗的簡明實驗思路　 　。
8．（2020·金華·麗水）除H2、CO能還原氧化銅外，CH4及其它一些具有還原性的氣體也能與氧化銅發生反應。如：加熱時，CH4能與CuO反應生成Cu、CO2和H2O。某拓展小組同學設計了如圖所示實驗裝置(夾持裝置省略)，分別對有關氣體問題進行探究。請按要求回答相關問題。
（1）【探究Ⅰ】對已知氣體性質的探究。
將CH4氣體按如圖所示裝置進行規范實驗，可觀察到的實驗現象有　 　(填序號)；
①A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質
②B裝置中的固體由白色變藍色
③C裝置中溶液變渾濁
（2）【探究Ⅱ】對氣體組成的探究。
氣體X可能由H2、CH4中的一種或兩種組成，同學們按如圖所示實驗裝置對其組成進行探究。
①C裝置中溶液變渾濁，可證明氣體X中含有　 ?。?br/>②根據B裝置中的固體由白色變藍色的現象，得出氣體X中含有H2的結論，請對此結論作出評價，并說明理由　 　。
（3）【探究Ⅲ】對未知氣體的探究。
將某火箭燃料X通過如圖所示裝置，觀察到A裝置中的黑色粉末變成光亮的紅色物質；B裝置中的固體由白色變藍色，C裝置中溶液不變渾濁。C中導出的氣體是空氣中含量最多的物質。已知燃料X是由2種元素組成的純凈物，其相對分子質量為32。根據現象及信息推斷并寫出：A裝置中發生反應的化學方程式為　 　。
9．（2023·衢州）用圖甲電路研究電熱與電流的關系，若要比較不同設定電流值時的電熱多少，調節電流大小過程中，電熱絲已經開始加熱，因而會影響實驗的準確性。為解決這一問題，小明設計圖乙電路進行研究。
圖中電路包括調試電路和實驗電路，和是阻值都為20歐的電熱絲，放置在裝有煤油的保溫容器中。實驗中通過調試電路，使電熱絲在調試過程中不發熱。實驗步驟如下：
①用數字溫度計測量并記錄裝有的保溫容器內煤油的溫度。
②將開關S與“1”連接，調節滑動變阻器，直至電流表示數為0.2安。
③將開關S撥至“2”，使工作50秒，斷開開關S，測量并記錄__________。
④再將電流值分別設定為0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重復上述步驟。記錄相關數據，并計算每次升高的溫度（可反映電熱的多少），整理、的數據如圖丙。
（1）將步驟③補充完整。
（2）在答題紙圖丙中畫出與的關系圖像。
（3）小明想改變電熱絲阻值，用上述實驗中設定的電流值，繼續研究電熱與電流的關系：保持不變，將更換為30歐的電熱絲，重復上述步驟。他的做法是否合理，說明理由：　 　。
10．（2021·衢州）將酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的體積百分比)會變化嗎？小科認為：只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品，動手制作“密度秤”來測量酒的密度。
步驟Ⅰ：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣(小螺母)，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0”刻度(單位：g/cm3)。
步驟Ⅱ：按圖乙所示，將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底)，提起提紐，移動秤砣，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。
步驟Ⅲ：測量酒的密度。
（1）應用：小科，用該密度秤分別測出瓶蓋剛打開和敞口一段時間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度為0.8g/cm3，應用密度知識可判斷出其酒精度　 　(填“變大”“不變”或“變小")。
（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要測量食鹽水的密度，他應先在密度秤上增加大于1的刻度，請你寫出利用直尺和筆標定刻度的過程：　 　 。
11．（2023·寧波）在“觀察物體間力的作用”活動中，小寧進行如下實驗。
（1）【實驗1】如圖甲所示，將兩個量程相同的彈簧測力計A、B放在水平位置，抽動刻度板調整指針零位；把它們的掛鉤勾在一起，用手分別拉住測力計的圓環，水平向外拉。當測力計A示數分別為1.0N、2.0N、3.0N時，讀取測力計B的示數。實驗數據如下表：
小寧分析實驗數據，得到結論；物體間的作用力與反作用力大小　 　。
老師告訴小寧，從本實驗得出的正確結論具有普適性。
（2）【實驗2】將兩個測力計A、B豎直懸掛、調零，如圖乙所示：把它們的掛鉤勾在一起后懸掛起來，豎直向下拉測力計B的圓環，如圖丙所示。
小寧發現：當測力計A的示數為2.0N時，測力計B的示數為1.8N，此時，測力計A對B的拉力大小為多少？為什么？
12．（2023·麗水）某學習小組設計如圖甲電路，并將電流表改裝成液體密度顯示表。電源電壓為6V且保持不變，定值電阻R0的阻值為20歐，R是壓敏電阻，其阻值與所受壓力F的關系如圖乙。已知圖中用來盛放待測液體的空容器質量為0.7千克，每次測量時液體須注滿容器。
（1）小科按圖甲連接電路時，開關應處于　 　 狀態。
（2）容器中不加液體時，閉合開關，電流表指針所指刻度標為“0克/厘米3”。求“0克/厘米3”刻度線對應的電流值。
（3）小明在制作過程中發現，待測液體密度差異較大時，指針偏轉角度差異卻較小。小明針對測量精確度不高的問題，對裝置進行了如圖丙的改進(桿AO可繞固定點O自由轉動，容器懸掛在A點)。請根據所學知識，說說這樣改進的科學道理。
13.（2023·寧波）小舟在學習“常見的堿”過程中，將新配制的飽和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中，發現沒有出現預期的紅褐色沉淀。這是為什么呢？小舟查閱資料，獲取如下信息：
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沒有參加化學反應。
猜想二：滴入的Ca(OH)2溶液中OH-數量太少。
猜想三：FeCl3溶液呈酸性，Fe(OH)3沉淀不能存在。
（1）小舟用pH試紙測Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸堿度，測得pH<7，說明溶液中沒有OH-。該現象　 　 (選填“支持”或“不支持”)猜想一。
（2）為增加OH的數量，換用濃NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如圖甲)，若猜想二正確，則觀察到的現象是　 　。
（3）經過實驗，猜想三驗證成立。然后，小舟將FeCl3溶液遂滴滴加到飽和Ca(OH)2溶液中(如圖乙)，先觀察到紅褐色沉淀產生，持續滴加后沉淀又消失了，請你解釋沉淀會消失的原因　 　。
14．（2023·衢州）碳捕集是實現”碳中和”的措施之一，其中一種方法是用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳。某探究小組將二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中，并利用傳感器實時測定氫氧化鈉溶輛扶酸幾液吸收二氧化碳后溶液的pH，裝置如圖甲所示。溶液的pH隨時間變化情況如圖乙，且pH等于11.6時溶液處于飽和狀態。通過查閱資料發現：
①碳酸鈉能與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3)；
②該溫度下，飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6，飽和碳酸氫鈉溶液的pH為8.3；
③該溫度下碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度。
根據以上現象和信息，小組同學展開進一步探究：
[提出問題]二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中，形成的產物是什么？
（1）[建立假設]假設1：只有碳酸鈉；假設2：碳酸鈉、碳酸氫鈉；假設3：只有碳酸氫鈉；假設4……
小敏根據圖乙曲線判斷假設1不成立，理由是　 　。
[實驗過程]繼續通入二氧化碳，溶液的pH隨時間變化情況如圖丙。
[實驗結論]小敏根據圖丙曲線認為二氧化碳持續通人氫氧化鈉溶液后的最終產物是　 　。
[交流評價]小金認為該曲線還不能確定最終產物。因為pH可能還未呈穩定狀態，接下去的操作是　 　。
（2）小興受小金的啟發，猜測最后溶液可能呈酸性，他猜想的依據是　 　，所以建議小組同學繼續展開探究。
15.（2023·杭州）將燃燒的蠟燭放人圖甲裝置中，一段時間后，蠟燭會慢慢熄滅。興趣小組探究其原因的過程如下（氣體的含量用體積分數表示）：
（1）甲同學認為，蠟燭熄滅是裝置內的氧氣被消耗完了。他設計了圖乙的實驗裝置，待蠟燭熄滅后，用凸透鏡聚焦太陽光使白磷的溫度達到著火點，觀察到　 　現象，從而否定了自己的猜想。他重新實驗，測得蠟燭燃燒過程中燭焰附近的二氧化碳含量從0.04%上升到7.4%，氧氣含量從21%下降到13.8%。
（2）甲同學又認為可能是二氧化碳含量過高導致蠟燭熄滅。乙同學不贊同，他改變圖甲裝置中的氣體成分，只進行了一次實驗，就否定了甲同學的觀點。則乙同學進行的實驗是　 　。
實驗 氧氣含量 二氧化碳含量 蠟燭能否燃燒
A 21% 8.4% 能
B 21% 3.4% 能
c 12.8% 3.4% 不能
（3）還有一種觀點：隨著蠟燭的燃燒，氧氣含量下降，產熱速度變慢；當產熱量小于散熱量，燭芯的溫度下降至著火點以下，蠟燭熄滅。如果該觀點正確，將圖甲裝置置于溫度更低的環境中實驗，則測得燭焰附近的氧氣含量最小值會如何變化？并解釋原因。　 　
16．（2023·麗水）將酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的體積百分比)會變化嗎？小科認為：只要確定酒的密度是否變化就能作出判斷。于是利用身邊的物品，動手制作“密度秤”來測量酒的密度。
步驟Ⅰ：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣(小螺母)，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0”刻度(單位：g/cm3)。
步驟Ⅱ：按圖乙所示，將大螺母浸沒在水中(大螺母必須浸沒且不碰底)，提起提紐，移動秤砣，當秤桿水平平衡時用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。再將BC兩刻度之間分為10等份。
步驟Ⅲ：測量酒的密度。
（1）應用：小科，用該密度秤分別測出瓶蓋剛打開和敞口一段時間后酒的密度約為0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度為0.8g/cm3，應用密度知識可判斷出其酒精度　 　(填“變大”“不變”或“變小")。
（2）反思：在制作和測量過程中，大螺母必須浸沒的目的是　 　。
（3）拓展：小科若要測量食鹽水的密度，他應先在密度秤上增加大于1的刻度，請你寫出利用直尺和筆標定刻度的過程：　 　 。
1．（2023九下·義烏模擬）為進一步確定湖邊收集的氣體的組成，同學們進行了以下探究過程，請你參與并協助他們完成相關學習任務。
【提出猜想】收集的氣體中可能含有CH4、CO2、CO和H2O。
【查閱資料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【設計方案】：學習小組的同學經過討論，設計了如圖所示的裝置進行“猜想”的實驗探究。已知：A為儲氣罐，存放湖邊收集的氣體；B中裝有濃硫酸；C中裝有CuO；D中盛裝無水硫酸銅白色粉末；E中裝有氫氧化鈣溶液。
【討論與交流】
（1）該系列裝置還缺少尾氣處理裝置，寫出一種你認為可行的尾氣處理方法　 　。
（2）請你設計完成如圖方框內的實驗方案(選用下列裝置，按連接順序填寫)　 　。
（3）原氣體中若含有CH4，則D中的現象是　 　。
（4）老師認為以上設計仍有缺陷，不能確定CO氣體是否存在。小王同學和小李同學想通過定量實驗的方法進行檢驗，于是對實驗方案進行了改進，E裝置中的試劑改為足量的氫氧化鈉溶液，同時對D、E裝置在實驗前后的質量進行稱量，數據計入下表中：
　 反應前 反應后
D裝置 100g 103.6g
E裝置 120g 125.5g
你認為根據上述數據計算后能否得出原氣體中含有CO的結論，并簡要分析：　 　。
2．（2023·舟山模擬）為了比較不同催化劑對過氧化氫催化速率的影響，小龍按圖甲所示裝置進行了如下實驗：
①檢查裝置氣密性；
②稱取2克二氧化錳固體放在錐形瓶中，用注射器抽取5毫升溶質質量分數為10%的過氧化氫溶液．將注射器插入帶活塞的錐形瓶中：
③將過氧化氫溶液注入錐形瓶中，測量并記錄相應的數據：
④換用相同質量的ZnO固體和 Fe2O3固體重復步驟②和③，記錄并處理數據，結果如圖乙。
（1）該實驗通過　 　反映催化劑的催化速率。
（2）待每次實驗完全反應后，小龍均記錄了瓶內的最終氣壓值，分別為p1、p2、p3，請比較三次實驗氣壓大小，并說明理山。　 　。
（3）小龍取一定質量的FeCl3固體進行上述實驗。發現也能加快過氧化氫的分解速率。實驗過程中發現錐形瓶內溶液顏色逐漸由淺黃色變為淺綠色，最終又變回淺黃色。根據實驗現象判斷FeCl3是否為過氧化氫分解的催化劑，并說明理由.　 　。
3.（2023九上·溫州期末）物體的動能大小與物體的質量和運動的速度有關，小明選用質量不同的同種金屬材質小球進行如圖甲所示實驗，記錄木塊在水平移動距離如圖乙，實驗數據如表。
小球放置高度 木塊在水平面移動的距離
小球的質量m 小球的質量2m
h1 S1 S2
2h1 S3 S4
（1）若換成光滑的水平面，本實驗就無法達到實驗目的，其理由是：　 　。
（2）小明認為：只要選擇“S1、S2、S3、S4”四個量中的某兩個量進行比較，就能說明“對動能大小的影響，速度比質量更大”，請比較這兩個量的大小關系：　 　。
（3）接著小明還設計了如圖丙的實驗，讓金屬塊從光滑斜面的h，處靜止滑下，然后在粗糙水平面上滑行一段距離停下，測量滑行距離S。改用材質和大小相同、質量不同的金屬塊，重復圖丙實驗，記錄數據如表。已知金屬塊所受摩擦力與壓力成正比，請你從功和能的角度，分析不同質量的金屬塊在水平面滑行的距離大致相等的原因。 　。
質量m/千克 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距離s/米 0.32 0.31 0.33 0.32 0.33 0.32 0.32
4．（2022九上·金華期中）斜面在生活生產中常 ，在科學實驗中也常有，以下多個科學實驗都用到了斜面。
（1）如圖甲所示利用斜面測S段的平均速度，為了提高實驗測量的準確度，可以　 　(填“增大”或“ 減小”)斜面坡度，讓小車斜面頂端由靜止開始滑下。
（2）如圖乙所示利用斜面研究阻力對物體運動的影響。小車同一斜面的同一高度由靜止滑下，在毛巾 、木板、平板玻璃等表面上運動不同的距離后停止 ，此過程中小車克服阻力做功的大小分別為W1、W2、W3，它們的關系是　 　。
（3）如圖丙所示利用斜面探究動能的大小與哪些因素有關，讓小車A沿斜面的不同高度由靜止開始滑下，是為了探究動能與　 　的關系。
（4）小明同學嘗試改用如圖丁所示裝置探究“物體動能大小與哪些因素有關”，設計了以下兩個實驗方案：方案一：用同一鋼球將同一彈鑽壓縮至不同程度，靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；方案二：用質量不同的鋼球將同一彈鑽壓縮相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊距離。關于他的實驗方案　 　。(填序號)
A .只有方案一可行 B .只有方案二可行 C .兩個方案均可行 D .兩個方案均不可行
5．（2023·浦江模擬）科學研究需要“大膽猜測，小心求證”，有人說“人吸入的氣體是氧氣，呼出的氣體是二氧化碳”，小科對這個觀點表示質疑，于是他進行如下探究：
（1）小科發現：燃著的木條在裝滿空氣的集氣瓶（圖甲）中比在裝滿呼出氣體的集氣瓶（圖乙）中燃燒的時間更長，請解釋原因 　 　。
（2）小科想利用圖丙裝置驗證呼出的氣體中CO2 含量高于空氣中CO2 含量，圖丙中錐形瓶內的試劑均為溶液，他應如何操作？　 　。
（3）為了進一步測定呼出氣體中氧氣的體積分數，小科進行如下實驗（裝置如圖丁）：

步驟 I：用注射器收集V1毫升的呼出氣體，打開止水夾A、B，緩慢推動活塞將氣體全部推入集氣瓶中。
步驟Ⅱ：待集氣瓶內液面穩定后，記錄量筒內液體體積為V2毫升，且此時集氣瓶中液面低于燃燒匙（如圖戊）。
步驟Ⅲ：關閉止水夾A、B，向集氣瓶外的燒杯中倒入沸水，使白磷燃燒。
步驟Ⅳ：待燃燒結束且冷卻后，打開止水夾B，使瓶內外氣壓相等，記錄量筒內液體體積為毫升。
步驟Ⅴ：重復實驗，測得呼出氣體中氧氣的體積分數。
實驗測得人體呼出氣體中氧氣的體積分數為 　 　。（用V1V2V3表示）
6．（2023·浦江模擬）已知某混合氣體由H2、CO和CO2三種氣體組成。為驗證該混合氣體成分，科學研究小組的同學經過討論，設計了如圖1所示的實驗方案。
根據方案回答下列問題：
（1）裝置C在實驗中的作用是　 　
（2）僅根據D裝置中黑色粉末變紅這一現象，能否證明混合氣體中一定存在CO？請判斷并說明理由　 　
（3）小丁根據裝置E中出現白色硫酸銅粉末變成藍色的實驗現象，得出該混合氣體中有氫氣存在的結論。你認為結論是否可靠？若可靠，請說明理由；若不可靠，請對圖1實驗裝置提出改進意見　 　
（4）圖1方案B裝置可用來吸收CO2但沒有現象。為證明CO2和NaOH能發生反應，小丁又設計了圖2所示的方案。則圖2方案中所加試劑X應該是　 　。
7．（2023·寧波模擬）鋼絲棉是一種由低碳鋼制成的細絲，直徑約0.125~0.189毫米。小科利用鋼絲棉探究鐵制品銹蝕的條件，實驗如下：
步驟一：取4個50mL活塞潤滑性良好的注射器，檢查氣密性。
步驟二：稱取4團等質量的鋼絲棉（每團體積約為6cm3），A保持干燥，B、C用少量蒸餾水潤濕，D用少量食鹽水潤濕，分別放入甲、乙、丙、丁注射器中。
步驟三：移動活塞，使它們均處于46mL刻度處，再用橡皮帽封住注射孔（如圖所示）
步驟四：每隔一定時間，觀察并記錄實驗現象如表。
　 5分鐘 20分鐘 1小時
甲 無現象 無現象 無現象
乙 無現象 無現象 無現象
丙 出現少許銹斑，活塞未明顯移動 出現明顯銹斑，活塞移動少許 銹斑增多，活塞移動明顯
丁 出現明顯銹斑，活塞移動少許 銹斑增多，活塞移動明顯 銹蝕嚴重，繡斑增多，活塞處于39mL刻度處
（1）設計甲丙兩組實驗基于的假設是　 　。
（2）步驟三中要完成乙組設置，進行的具體操作是　 　。
（3）小科回想起一次去海邊的旅行發現面對大海的鐵欄桿銹蝕程度比其他地方更嚴重。請聯系探究結果作出合理的解釋?！? 　。
8．（2023九下·義烏模擬）小樂以雞蛋殼（主要成分CaCO3，在水中能溶解出微量的Ca2+，其他成分對實驗影響忽略不計）為牙齒的替代物，模擬含氟牙膏保護牙齒的科學原理。
[查閱資料]含氟牙膏保護牙齒的原因：含氟牙膏中的NaF能與牙齒表面溶解的微量Ca2+反應，生成更難溶于酸的物質。
[進行實驗]小樂組裝了兩套如圖甲所示裝置（裝置氣密性良好），按表中所示方式進行實驗，測量得到的錐形瓶內壓強隨時間的變化如圖乙所示。
實驗裝置 實驗組 對照組
錐形瓶中的物質 用含氟牙膏處理過的雞蛋殼0.5g 未用含氟牙膏處理過的雞蛋殼0.5g
注射器中的物質 20mL3.5%的鹽酸 20mL3.5%的鹽酸
（1）實驗中雞蛋殼中主要成分與鹽酸反應的化學方程式為　 　。
（2）本實驗能證明含氟牙膏對雞蛋殼有保護作用的證據是　 　。
（3）根據本實驗模擬的含氟牙膏保護牙齒的科學原理，解釋CaCO3不能作為含氟牙膏的摩擦劑的原因是　 　。
（4）已知某品牌牙膏中的摩擦劑是CaCO3和SiO2（不與稀鹽酸反應）中的一種或兩種物質。小樂猜測此品牌牙膏中兩種物質都有，請設計實驗驗證小樂的猜想?！? 　。
9．（2022·南湖模擬）科學課堂上，學生分組進行碳酸鈉溶液與稀鹽酸反應的實驗后形成了下面兩份報告單(部分)。
第1小組實驗過程：1。用試管取2mL稀鹽酸。2.用滴管滴加碳酸鈉溶液，邊滴邊振蕩，直至滴完5滴。3......實驗現象：有氣泡產生。實驗結論：碳酸鈉溶液與稀鹽酸發生反應，并生成氣體。 第2小組實驗過程：1.用試管取2mL碳酸鈉溶液。2.用滴管滴加稀鹽酸，邊滴邊振蕩，直至滴完5滴。3.......實驗現象：無明顯現象出現。實驗結論：碳酸鈉溶液與稀鹽酸可能沒有發生反應，也可能發生反應了，但無明顯現象產生。
兩個小組對比報告單，發現實驗現象和結論都不一樣。他們事后查閱到相關信息：鹽酸與碳酸鈉溶液反應，鹽酸不足時反應為HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3；鹽酸足量時，先與碳酸鈉反應生成NaHCO3，然后繼續與NaHCO3發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。于是，兩個小組共同對第2小組第2步實驗結束后試管中溶液溶質的成分提出了猜想：
猜想1：NaCl、NaHCO3和Na2CO3
猜想2：NaCl、NaHCO3
猜想3：NaCl和HCl 請回答：
（1）對猜想的初步分析：當鹽酸　 　時，會出現猜想1提出的三種物質同時存在。根據第2小組實驗時的現象和質量守恒定律，可判定反應后所得溶液中肯定有含　 　元素的化合物，因此可判斷猜想3肯定是不合理的。
（2）擬定一個方案，證明猜想1成立：　 　
（3）對實驗過程的反思：分析上述實驗可知，同樣是兩種反應物發生反應，滴加順序不同，現象和最終生成物可能都不一樣。反應物的濃度不同也會導致兩種反應物反應時的現象或者生成物不相同，請用實例支持：　 　。
10．（2022·蕭山模擬）某科學興趣小組在學完堿的化學性質時，進行了如圖所示的實驗：
實驗1結束后，同學們對反應后的物質進行過濾，并對濾液中溶質的成分進行了探究。
[建立猜想]
猜想一：溶質為　 ??；
猜想二：溶質為NaOH和Na2CO3；
猜想三：溶質為NaOH和Ba(OH)2。
[實驗探究]組內同學采取不同的方法開展了實驗2的研究，具體情況如下：
實驗操作 實驗現象 實驗結論
甲同學：取少量濾液于試管中，向其中滴加適量的Na2CO3溶液。 無白色沉淀 ①
乙同學：②　 　 開始無現象，一段時間后有氣泡產生 猜想二成立
請將表格中的實驗結論①與實驗操作②補充完整．
[反思與評價]
①從微觀分析，實驗1中OH-并沒有實質參與反應，無法準確得出可溶性堿能與鹽反應這一化學通性。有同學提出可以將Na2CO3溶液更換為　 　溶液進行實驗，讓OH-實質參與反應來得出可溶性堿的這一化學通性。
②實驗后的廢液直接倒入下水道，會造成環境污染，需將廢液處理后再排放。
11．（2023·湖州）農作物的生長離不開無機鹽。同學們想了解含氮無機鹽對植物生長的影響。老師給他們提供了一些實驗材料：完全營養液、缺氮營養液、濃度適宜的NH4NO3溶液、蒸餾水、同種青菜幼苗若干、相同規格的玻璃器皿若干。各小組對實驗方案進行設計。第一小組的方案如下：①選20株長勢旺盛、大小相似的青菜幼苗，用蒸餾水洗凈根上的泥土，備用。②取2只玻璃器皿，編號甲乙。甲組加入適量完全營養液，乙組加入 ，將幼苗隨機均分栽入其中。③將裝置放在溫暖有光通風的環境，并適時給根部通入空氣。④每隔一段時間觀察并記錄幼苗的高度、葉片顏色等生長指標。⑤對所得實驗數據進行分析。請回答：
（1）步驟①中選取幼苗20株的目的是　 　。
（2）步驟②中乙組加入　 　。
（3）針對第一小組的方案，第二小組認為可以用濃度適宜的NH4NO3溶液和等量的蒸餾水做對照，這樣也滿足氮元素的變量控制。但遭到大家的反對，理由是　 　。
12．（2023·溫州模擬）材料一：葡萄糖 二氧化碳+酒精+能量(少量)
材料二：將溶質質量分數為2%的葡萄糖溶液煮沸并冷卻，然后在3個潔凈的相同的錐形瓶中裝滿葡萄糖溶液和等量的酵母菌，并用帶有細玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口并倒置在鐵架臺上(如圖所示)，然后分別置于15℃、35℃和55℃的恒溫環境中，實驗過程中觀察到液體從細玻璃管口滴出，統計細玻璃管口滴下的液滴數，如下表。綜合上述信息，運用所學知識來解釋該實驗的現象。
時間液滴數溫度 第1分鐘 第2分鐘 第3分鐘 第4分鐘 第5分鐘 第6分鐘
15℃ 6 16 22 22 22 16
35℃ 10 24 32 32 12 8
55℃ 0 2 2 2 2 2
13．（2023七下·洞頭期中）周末，小可的媽媽用酸奶機為小可制作了酸奶，這引起了小可的興趣。下圖是媽媽制作酸奶的3步曲(下方左圖所示)。
（1）請用所學的相關知識分別解釋第一步劃線部分兩個操作的目的　 　。
（2）發酵時酸奶機內部是恒溫設置，小可很好奇酸奶機內部設置的溫度，查閱資料獲得乳酸菌活菌數與發酵溫度的關系圖(．上方右圖所示)，小可分析圖后認為酸奶機內部應該設置　 　的溫度才能制作最佳的酸奶。
（3）小可了解到這個酸奶機還可以釀酒，需要加入酒曲作為菌粉，酒曲的主要成分是霉菌，除此之外依據釀酒的需求選擇加入酵母菌、乳酸菌等其他菌種。下圖分別是乳酸菌、酵母菌、霉菌的結構圖，請你結合圖片信息和所學知識將三種微生物分成兩類，寫出分類依據和分類結果。
14．（2023·寧波模擬）酶的催化效率不僅與溫度、酸堿度有關，還與離子種類有關。如氯離子(Cl－)能提高唾液淀粉酶的催化效率，銅離子(Cu2＋)能降低唾液淀粉酶的催化效率，鈉離子(Na＋)對唾液淀粉酶的催化效率無影響。為了進一步探究硫酸根離子(SO42-)能否提高唾液淀粉酶的催化效率，小寧進行了如下實驗：
第1步：取2支潔凈的試管，按表中從左到右的順序將藥品加入到相應的試管中；
第2步：在2支試管中各加入1mL稀釋唾液，然后搖勻；
第3步：將2支試管同時進行37℃的水浴加熱，觀察并記錄現象。
試管號 1%淀粉溶液 1%稀硫酸 蒸餾水 碘液
1 2mL 0 1mL 2滴
2 2mL 1mL 0 2滴
（1）小寧的對探究硫酸根離子(SO42-)能否提高唾液淀粉酶的催化效率的實驗設計合理嗎？說明理由：　 　。
（2）如果硫酸根離子(SO42-)能提高唾液淀粉酶的催化效率，那么小寧改進實驗后的現象應是 　。
（3）第3步操作中，另有一同學小興把2支試管同時分別握在左、右手心里，也達到了相同的實驗效果。請分析這種做法的優點：　 　。
15．（2023·溫州模擬）小文想探究pH對唾液淀粉酶的影響，他用膠囊板進行實驗，步驟如下。
①準備淘米水50mL
②用滴管分別在膠囊板的5個凹穴中滴2滴不同pH的溶液，如圖甲所示
③分別在5個凹穴中滴2滴淘米水及1滴碘液
④漱口后取唾液，分別滴1滴到5個凹穴中，并用牙簽攪拌
⑤將膠襄板放在手掌上
⑥記錄藍色褪去時間
（1）步驟⑤“將膠囊板放在手掌上”的目的是　 　。
（2）小文根據記錄的實驗結果繪制成圖乙，從圖乙中能得出的結論是　 　。
（3）小成認為小文的實驗還不能得出唾液淀粉酶的最適pH，請你說出理由并幫小文改進實驗。　 　。
16.（2023·龍灣模擬）多肉植物種類繁多，長相也各不相同，正值兔年，碧光環因其形似“小兔子”(如圖) ，迅速成為網紅多肉植物。
（1）碧光環的“兔子耳朵”實際上是肉質的葉，該性狀由　 　決定。
（2）碧光環的葉片上有特殊的泡狀細胞，里面儲存著水等物質，氣孔數遠較其他植物少，且深埋在表皮凹陷的坑內。據此推測碧光環原產地的環境特點是　 　。
（3）為了促使多肉植物加快生長，采取了相應措施：在一定范圍內，適當增大室內的晝夜溫差，晚上適當提高室內二氧化碳濃度。請結合下述材料分析采用以上措施的原因?！? 　
材料1： 多肉植物在代謝方式上和其它植物有所不同，其特點是氣孔白天關閉，夜間開放吸收二氧化碳，而且在一定范圍內，氣溫越低，二氧化碳吸收越多。
材料2：夜間吸收的二氧化碳儲存在液泡中，白天釋放。
17.（2023·龍灣模擬）潛流帶是河流或溪流連續的重要組成部分(如圖甲)，它有效地連接著河流的陸地、地表和地下成分。圖乙為某潛流帶生態系統的組成示意圖(只畫出部分生物)。
（1）圖乙生態系統中還未標出的組成成分是　 　。
（2）據圖乙，寫出該生態系統中的一條食物鏈：　 　。
（3）在城市規劃中，很多城市的溪流被截彎取直，河岸得到加固，這些舉措往 往會毀壞潛流帶，導致溪流變得脆弱甚至枯竭。專家提出修復和重建潛流帶，保護生物的多樣性。對此兩位同學展開爭辯：
觀點 觀點反駁
小龍：引入魚類、無脊椎動物等生物，使生
物種類、數量更多。 小明：外來物種會對生態系統造成一定
程度的破壞。
支持的依據： 支持的依據：
請選擇一位同學的觀點，寫出支持該觀點的依據?！? 　。
18.（2023·柯橋模擬）某項目化小組設計并制作了如圖所示的透明生態球。
[簡介]①生態球由透明無色彈性橡皮膜制成，球的體積隨內部氣壓變化而變化。球內有水、沙、無機鹽、水草、藻類、魚、蝦、微生物等。整個球密封后放入大水箱內，處于漂浮狀態。二氧化碳緩沖液能維持球內二氧化碳含量穩定。忽略溫度及外界氣壓對整個裝置的影響。
②當生態球內某種氣體含量減少時，生態球會下沉。為使球內生物正常生存，需打開照明燈并調節到一定的亮度。一段時間后，球內該種氣體含量恢復，生態球上浮。
[評價]
（1）請說明該小組設計的生態球打開照明燈后實現上浮的原理。
（2）該生態球內的生物能否生存較長時間，并說明理由。
備考指南
知識導圖
考點突破
真題在線
專項練習
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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