Question

6．（1）根据下列实验方案进行实验（图1），能达到相应实验目的是（B）
A．图A比较Zn和Fe的金属活动性强弱 B．图B探究铁钉生锈时O₂是否参与反应
C．图C比较红磷和白磷的着火点    D．图D测定空气中O₂的含量
（2）某同学对硫在氧气中燃烧的实验作了如图所示的改进
①硫在氧气中燃烧时火焰的颜色为蓝紫色．
②硫燃烧产生的SO₂可以溶解在NaOH溶液中，该反应与CO₂溶解在NaOH溶液中的反应相似，该反应的化学方程式为2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O．
③该改进实验的最大优点是防止空气污染．
（3）某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应制气体，将制得的气体通入澄清石灰水中，发现石灰水始终不变浑浊，于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究（图2）．
【查阅资料】CO₂既不与AgNO₃溶液反应，也不与饱和NaHCO₃溶液反应．
【提出猜想】①澄清石灰水已经变质．②制得的气体中除CO₂外还含有其他成分．
【实验探究】
活动一：为了验证猜想①，该同学做了一个对照实验：把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中，并将产生的气体通入这种澄清石灰水，石灰水变浑浊了，则稀硫酸与碳酸钾溶液反应的化学方程式为K₂CO₃+H₂SO₄=K₂SO₄+CO₂↑+H₂O．由该实验得出的结论是：猜想①不成立（填“成立”或“不成立”）．
活动二：将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中，观察到有白色沉淀产生，说明制得的气体中含有HCl气体．
【实验反思】制得的气体中混有HCl的原因是盐酸浓度过大，挥发出较多的HCl气体；澄清石灰水始终不变浑浊又是因为Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O（用化学方程式表示）．
【拓展应用】若要除去CO₂中混有的HCl和水蒸气，下列装置（图3）可以满足要求的是B．

Answer 1

分析 （1）A、根据比较Zn和Fe的金属活动性强弱时，可选用控制变量法，进行分析判断．
B、根据铁锈蚀的条件，进行分析判断．
C、根据白磷、红磷具备的条件，进行分析判断．
D、根据测定空气中O₂的含量的反应原理，进行分析判断．
（2）①根据硫在氧气中燃烧的现象考虑本题；
②根据二氧化碳与氢氧化钠反应的方程式分析；
③根据硫在氧气中剧烈燃烧，产生明亮蓝紫色火焰，生成的二氧化硫气体有毒排到空气中会造成污染，利用其可与氢氧化钠反应，防止空气污染解答．
（3）硫酸与碳酸钾能反应生成硫酸钾、水和二氧化碳，据此写出有关反应的化学方程式；盐酸能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸；氢氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水；要除去氯化氢和水，需要先除去氯化氢，后除去水，据此解答．

解答 解：（1）A、将等质量的锌粉与铁粉，应分别加入等体积、等溶质质量分数的盐酸中，选项中盐酸的质量分数不同，不能用于较Zn和Fe的金属活动性强弱，故选项不能达到相应实验目的．
B、两支试管中的铁钉分别与氧气和水充分接触、只与水接触，能探究铁钉生锈时O₂是否参与反应，故选项能达到相应实验目的．
C、水中的白磷不能与氧气接触，铜片上的红磷能与氧气接触，均不能燃烧，不能比较红磷和白磷的着火点，故选项不能达到相应实验目的．
D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，故选项能达不到相应实验目的．
故选：B．
（2）①硫在氧气中燃烧的现象是：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体．故填：蓝紫色；
②由于“与CO₂溶解在NaOH溶液中的反应相似”，SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为：2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；故填：2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；
③硫在氧气中燃烧，生成的二氧化硫气体有毒排到空气中会造成污染，改进后，氢氧化钠与二氧化硫反应，防止空气污染．故填：防止空气污染．
（3）活动一：碳酸钾和硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水，石灰水变浑浊，说明石灰水没有变质，猜想①不成立，故填：K₂CO₃+H₂SO₄=K₂SO₄+CO₂↑+H₂O；不成立；
活动二：若是含有氯化氢气体，则盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，故填：白色沉淀；
【实验反思】制得的气体中混有HCl是因为盐酸浓度过大，挥发出较多的HCl气体；澄清石灰水始终不变浑浊是因为盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，故填：盐酸浓度过大，挥发出较多的HCl气体；Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
【拓展应用】若要除去CO₂中混有的HCl和水蒸气，可以先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的广口瓶，再通过盛有浓硫酸的广口瓶，故B装置可以，故填：B．

点评 本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体设计时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断．