Question

【題目】2019年山西省實驗考試新增了《用鹽酸除鐵銹》的實驗試題，同學(xué)們在練習(xí)實驗操作時，發(fā)現(xiàn)實驗題中的要求有“先將生銹鐵釘放在試管中，加入稀鹽酸，加熱試管”。其中“加熱”的目的是________，之后觀察到鐵銹消失，溶液變?yōu)辄S色。同學(xué)們將實驗后的黃色廢液倒入廢液缸，化學(xué)研究小組同學(xué)對該廢液的成分產(chǎn)生了興趣并進(jìn)行探究。

（查閱資料）

①

②的檢驗：加入鐵氰化鉀（化學(xué)式為）溶液，生成鐵氰化亞鐵藍(lán)色沉淀。

（提出問題）

廢液中含有哪些離子？

（猜想假設(shè)）

同學(xué)們經(jīng)過分析認(rèn)為，廢液中一定有的離子是、，對于可能存在的其中一種離子，興趣小組的同學(xué)們首先進(jìn)行了如下實驗：

（實驗操作一）

結(jié)論：________一定存在。

接下來同學(xué)們對這種離子的來源展開了討論，絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為是Fe和發(fā)生反應(yīng)生成，也有同學(xué)對此提出質(zhì)疑，他們質(zhì)疑的理由是________（用化學(xué)方程式表示）。

（實驗操作二）

經(jīng)過分析，同學(xué)們認(rèn)為還有另一種離子也可能存在，為了證明這種離子是否存在，請你幫助他們一起進(jìn)行實驗：

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
方案一	取少量廢液于試管中，加入紫色石蕊溶液	______________________	可能存在的離子一定存在
方案二	___________________	______________________

通過以上探究活動得知，這種黃色廢液中一定含有的物質(zhì)是________（寫化學(xué)式）。

（反思評價）

實驗后的廢液直接傾倒，會造成土壤、水源污染，要做到綠色排放，需在廢液中加入適量的________。

Answer 1

【答案】加快化學(xué)反應(yīng)速率 溶液變?yōu)榧t色 取少量廢液于試管中，加入碳酸鈉溶液（合理即可） 有氣泡產(chǎn)生（合理即可） 、、HCl、 熟石灰（或氫氧化鈣或生石灰等）

【解析】

其中“加熱”的目的是：提高反應(yīng)速率；

實驗操作一：

根據(jù)Fe2+的檢驗：加入鐵氰化鉀（化學(xué)式為 K3[Fe（CN）6]）溶液，生成鐵氰化亞鐵藍(lán)色沉淀”，由實驗現(xiàn)象可知廢液中一定存在Fe2+；

Fe2+可能是Fe和FeCl3發(fā)生反應(yīng)生成，也可能是鐵和鹽酸反應(yīng)生成的，化學(xué)方程式為：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；

實驗操作二：

先將生銹鐵釘放在試管中，加入稀鹽酸，加熱試管，反應(yīng)后，鹽酸可能有剩余，在廢液中還可能存在氫離子；

方案一：取少量廢液于試管中，加入紫色石蕊溶液，廢液變紅色；

方案二：取少量廢液于試管中，加入碳酸鈉溶液（合理即可），實驗現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生（合理即可）；

從方案一、二可以看出廢液中一定存在氫離子；

通過以上探究活動得知，這種黃色廢液中一定含有的物質(zhì)是：、、HCl、；

反思評價：

鐵離子、亞鐵離子、氫離子與氫氧根離子能形成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵沉淀、水。實驗后的廢液直接傾倒，會造成土壤水源污染，要做到綠色排放，需在廢液中加入適量熟石灰（或氫氧化鈣或生石灰等）。