设计规律的实验装置

㈡ 某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。 实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱

（1）CaCO
3
＋2H
＋
=Ca
2
＋
＋CO
2
↑＋H
2
O溶液变浑浊
（2）除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气
（3）HNO
3
>H
2
CO
3
>H
2
SiO
3
N>C>Si
（4）Cl
2
＋2Br
－
=Br
2
＋2Cl
－
（5）吸收尾气，防止氯气污染环境
（6）Cl
2
>Br
2
Cl>Br
（1）A中硝酸与碳酸钙反应产生二氧化碳：CaCO
3
＋2HNO
3
=Ca（NO
3
）
2
＋CO
2
↑＋H
2
O，碳酸的酸性比硅酸强，发生反应：Na
2
SiO
3
＋CO
2
＋H
2
O=H
2
SiO
3
↓＋Na
2
CO
3
或Na
2
SiO
3
＋2CO
2
＋2H
2
O=2NaHCO
3
＋H
2
SiO
3
↓，因此C中产生白色沉淀或溶液变浑浊。
（2）由于硝酸具有挥发性，为避免硝酸与硅酸钠反应而干扰二氧化碳与硅酸钠溶液反应，必须净化二氧化碳，利用饱和碳酸氢钠溶液吸收硝酸蒸气。
（3）由实验现象可知三种酸中，硝酸酸性最强，硅酸酸性最弱；由此推知，氮的非金属性最强，硅的非金属性最弱。在元素周期表中，氮和碳位于同一周期，碳与硅位于同一主族，由此可以推出同主族、同周期非金属元素性质的递变规律。
（4）题目已限制探究氯与溴的非金属性强弱，所以B中应装溴化钾或溴化钠溶液。
（5）由于尾气中含有氯气，故要用碱溶液吸收，以避免污染环境。
（6）根据置换反应可得出单质的氧化性强弱。

㈢ 如图是“探究水沸腾时温度规律特点”的实验装置，用酒精灯给水加热至沸腾．加热至90℃时，每隔0.5min记录

（1）水沸腾前，气泡自壶底产生，水的温度不断升高，脱离器壁的气泡在上升过程中体积逐渐减小还未到达液面就消失了．
沸腾后，水的温度不变，同时脱离器壁的气泡在上升过程中体积逐渐变大，一直上升到液面而破裂．这些气泡的气体主要是水蒸气，它出现的原因水是由水分子构成的，水分子间有一定的间隔，当水分子受热时，运动速率会加快，分子间的间隔就变大，水就由液体变为水蒸气；
（2）杯口不断地冒出大量“白气”，这是由于水蒸气遇冷后液化成的小水滴；
（3）水在沸腾过程中要吸收热量；
（4）①由表格数据知，水在第4min开始，温度保持98℃不变，但要不断吸收热量，所以此时水的沸点是98℃．
②沸点的高低和气压有关，气压降低，沸点降低．因此小军取走水沸腾时的烧杯纸盖，他发现温度计的示数比原来测量的沸点略为降低一点．
（5）把三个温度计同时放在一杯水里读数，如果三支温度计显示温度一致，说明温度计无偏差，否则，确有偏差．
故答案为：（1）有；变大；水蒸气；水分子间距离变大了；（2）小水珠；水蒸气遇冷后液化；（3）吸收；（4）98；低；降低；
（5）把三个温度计同时放在一杯水里读数，如果三支温度计显示温度一致，说明温度计无偏差，否则，确有偏差．

㈣ 我们在课堂上探究了冰熔化时温度的变化规律，小刚设计了如图1所示的实验装置，并在下表中记录了熔化过程

（1）根据描点法作图，先根据实验数据在坐标纸上找出对应点，然后作出图象，如下图所示．

（2）由图象及表格中数据知，冰在熔化过程中温度保持0℃不变，则冰是晶体，且熔点为0℃；
（3）开始2min时，冰还没有开始熔化；最后2min时，冰已完全熔化成液态水；
由于水的比热容比冰的大，因此在相同时间内，水吸收的热量多，温度上升的较少；
故答案为：（1）图象如上图所示；（2）晶体；0；（3）水的比热容大于冰的比热容．

㈤ 在“研究凸透镜成像的规律”的试验中，请你设计一个测量凸透镜焦距简易实验方案，写出实验步骤。

测量凸透镜焦距简易实验方案——2倍焦距法
设计并进行实验：
实验器材：带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜（焦距在10~20 cm之间）、刻度尺。见实验装置图。
实验步骤：
（1）把透镜放在光具座标尺中央。
（2）点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
（3）把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，来回移动蜡烛和光屏，使烛焰在屏上成一个清晰的倒立的、等大的实像；
（4）用刻度尺测出灯泡或光屏到凸透镜中心的距离u或v，则f=u/2=v/2。重复以上实验2次，求3次测得距离的平均值，即为此凸透镜的焦距。
（5）数据处理：f = f平均=(f1+f2+f3)/3

附实验装置图：

㈥ 为了探究“冰熔化过程的规律”，小明设计了如图所示的实验装置，并画出了冰的熔化图象．（1）实验中宜选

（1）碎冰比较大的冰块受热更均匀，所以应选择碎冰实验；
（2）由图象知冰在熔化过程中不断吸热，但温度保持0℃不变，所以冰是晶体．
故答案为：（1）碎冰；（2）晶体；不变．

㈦ 某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律，设计了如下实验：（1）甲同学欲比较N、C、Si的非金属性

（1）因为较强的酸，可以制备较弱的酸．而非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性就越强．所以可利用硝酸和碳酸盐反应生成CO₂，将CO₂通入到硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀即可以完成实验，该装置存在缺陷是因为硝酸具有挥发性，干扰碳酸与硅酸酸性的比较，为了排除硝酸的干扰，需要用饱和碳酸氢钠溶液除去CO₂气体中混有的硝酸，
故答案为：元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强；缺少在B、C之间连接一个装有饱和碳酸氢钠的洗气瓶；
（2）因为活泼的非金属单质可以将比它不活泼的非金属元素从其盐溶液中给置换出来，高锰酸钾将浓盐酸氧化生成氯气，氯气将溴化钠中的溴离子氧化产生单质溴，则A处白色变成黄色或橙黄色，产生的单质溴可以氧化碘化钾中的碘离子生成单质碘，B处碘遇淀粉显蓝色，氯水具有漂白性，C处湿润的红纸褪色，因为卤素单质均有毒，所以需要进行尾气处理，防止污染空气，
故答案为：白色变成黄色或橙黄色；变蓝色；红纸褪色；尾气排入空气污染环境，应在试管口处放一团浸有氢氧化钠溶液的棉花．

㈧ 为了探究物质在溶解时溶液温度的变化规律，小明设计了如右图所示的实验装置。小明认为：向试管中分别加入

没看到图片，个人认为不可行，首先反应应在绝热状态下进行，再者，水的体积受温度的影响变化不大，再次，水容易受到表面张力的影响致使液面高度不准确。

㈨ 某同学设计了一个如图所示的装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律，实验装置如图所示当用重锤向右撞击C