问题 探究题

为了探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”,小明同学有如下猜想:

猜想一:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;

猜想二:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。

为探究猜想一是否正确,小明同学设计了如图甲所示的实验装置,探究方案如下(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度):

① 将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别按图甲安装好;

② 将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为3cm(见图乙),放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S1

③ 将小球置于弹簧B的右端,使弹簧被压缩的长度为3cm,放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S2

④ 比较S1、S2得出结论。

(1)比较以上实验数据,若__________ ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;若____________________,说明弹性势能的大小与弹簧的材料无关。

(2)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离,这种研究方法叫转换法。请你按要求举出两个在探究中用转换法的实例:

①热学:_________________________________________________________________________________;

②电学:________________________________________________________________________________;

(3)请将探究猜想二的方案补充完整。

①将弹簧A按如图甲安装好;

②将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为2cm,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块被推动了一段距离S3

③______________________________________________________________________________________。

④______________________________________________________________________________________。

答案

(1)S1不等于S2(大于、小于均可);S1等于S2

(2)

热学:在清水中滴入红墨水,通过扩散现象证明大量分子做无规则运动(合理即可)

电学:通过磁铁吸引大头针的多少来说明磁性的强弱(只要合理均可)。

(3)

③将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度改变(不等于3cm均可),放手后小球被弹出,并与在同一位置的同一木块相碰,木块被推动了一段距离S4

④比较S3和S4得出结论。

填空题

为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂作用生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。

【问题1】工业生产碘酸钾的流程如下: 

(1)碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。该方程式配平时,系数有多组,原因是                    。

(2)X的化学式为          ;写出用试剂X调节pH的化学方程式:             

(3)生产中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应后溶液的pH,对生产碘酸钾有什么具体影响?              。

【问题2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O;  I2+2S2O32→2I+S4O62

(4)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有                         

(5)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下:

a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;

b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;

c.以淀粉为指示剂,加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反应。

则加碘食盐样品中的碘元素含量是             mg/kg(以含w的代数式表示)。

(6)学生丙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:

操作步骤实验现象
取1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。溶液无变化
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,振荡。溶液无变化
然后再滴入1滴1mol·L-1的H2SO4,振荡。溶液变蓝色
 

①推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示         

②根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价:             

名词解释