Question

【題目】實(shí)驗(yàn)探究和正確推理是提升認(rèn)識的重要手段。

（實(shí)驗(yàn)一） 取5枚去油去銹的潔凈鐵釘，分別裝入下表的試管中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）通過上述實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)__________（填實(shí)驗(yàn)序號）對比說明溫度越高鐵釘生銹速率越快；在____________（填“酸性”、“堿性”或“中性”）環(huán)境中鐵釘生銹速率較快。工業(yè)上用稀鹽酸除鐵銹的化學(xué)方程式為_________。

（實(shí)驗(yàn)二）根據(jù)下列裝置圖，回答問題：

（2）實(shí)驗(yàn)室利用圖1中的甲裝置制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

（3）圖3是某同學(xué)利用報(bào)廢試管設(shè)計(jì)的制二氧化碳的發(fā)生裝置，該設(shè)計(jì)除了廢物利用的優(yōu)點(diǎn)外，請另寫一個(gè)優(yōu)點(diǎn)________。

（實(shí)驗(yàn)三）某興趣小組用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：燒杯中飽和石灰水先變渾濁，后逐漸澄清。為探究“飽和石灰水渾濁后變澄清的原因”，該小組同學(xué)開展了如下實(shí)驗(yàn)：

（查閱文獻(xiàn)）碳酸鈣（碳酸鈉等）與二氧化碳、水反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣（碳酸氫鈉等）。

（提出假設(shè)）假設(shè)1：揮發(fā)出的HCl使渾濁變澄清；假設(shè)2：__________。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）為除去CO2中的HCl，小華在圖1中甲、乙裝置之間增加圖2裝置，裝置的連接順序是甲→_______→________→乙（填字母序號）；其中盛放的試劑合理的是_______（填選項(xiàng)序號）。

A濃硫酸 BNaOH溶液 C飽和Na2CO3溶液 D飽和NaHCO3溶液

（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）飽和石灰水渾濁后，繼續(xù)通入足量CO2，沉淀部分溶解但最終并未完全澄清。

（得出結(jié)論）由上述探究可知，石灰水最終變澄清是________氣體作用的結(jié)果。

（4）該小組在老師指導(dǎo)下，用pH傳感器測得圖1燒杯中溶液的pH隨通入氣體時(shí)間的變化曲線如圖4。

①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)從甲中排出裝置內(nèi)的空氣，圖4中________段曲線對應(yīng)此時(shí)段溶液pH的變化。

②BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_______（任寫一個(gè)）。

③D點(diǎn)所得澄清溶液中的陽離子_______（填離子符號）。

Answer 1

【答案】AD或CE 酸性 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 產(chǎn)生的CO2 使渾濁變澄清 b a D HCl AB CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O或Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O Ca2+、H+

【解析】

[實(shí)驗(yàn)一]

（1）AD、CE分別是只有溫度不同，從而對比說明溫度越高鐵釘生銹速率越快。對比ABC或DE鐵生銹時(shí)間可知，酸性環(huán)境中生銹速率較快。稀鹽酸除鐵銹的化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。

[實(shí)驗(yàn)二]

（2）實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。

（3）設(shè)計(jì)除了廢物利用的優(yōu)點(diǎn)外，還可通過移動試管使固液藥品分離從而控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

[提出假設(shè)]

結(jié)合查閱文獻(xiàn)，可猜想產(chǎn)生的CO2 使渾濁變澄清。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

圖2為洗氣瓶，應(yīng)長進(jìn)短出，即從b進(jìn)，a出。故其中盛放的試劑需要能與HCl反應(yīng)，不與CO2反應(yīng)，只有碳酸氫鈉溶液，故選D。

[得出結(jié)論]

因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象沉淀部分溶解但最終并未完全澄清，故石灰水最終變澄清是HCl氣體作用的結(jié)果。

（4）①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)從甲中排出裝置內(nèi)的空氣，溶液pH基本不變，為AB；

②BC段pH減小，說明氫氧化鈣被反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)方程式為CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O或Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O；

③D點(diǎn)反應(yīng)結(jié)束，所得澄清溶液中的陽離子有生成的Ca2+，還有過量HCl氣體，故還有H+。