科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时,溶液发烫并闻到了刺激性气味,这种反常现象引起了同学们的思考.从组成物质的元素角度分析,他们猜测气体可能是
中的一种或几种.为了确定该气体的成分,他们进行了如下探究.
查阅资料：
I.
都能与碱溶液反应生成盐和水,
难溶于水;
II.
能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色,上述其它气体不能.
实验探究:
（1）甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有
,把它直接通入澄清石灰水,并观察实验现象.
乙同学认为甲同学的做法不合理.请用化学方程式表示其原因.
（2）同学们设计了一套合理的实验装置,如下图所示(铁架台已略去).请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用):澄清石灰水,氢氧化钠溶液,酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸,无水硫酸铜,碱石灰(假设每步反应都是完全的).
①写出
装置中试剂的名称或化学式.
②若观察到(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊,证明原气体中有 ;
③若观察到现象,证明原气体中有 无 .
实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题
（1）写出图中标号仪器的名称：①_________ __ ② ；
（2）写出仪器①使用时的一条注意事项 。
（3）若用高锰酸钾制取并收集氧气的装置组合应选用_____ _（填序号，下同 ）；
（4）实验室常用锌粒（固体）和稀硫酸（液体）制取氢气，发生装置应选用 ，氢气是一种难溶于水且密度比空气小的气体，所以收集氢气可以选用的装置是 。
小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验。将一张滤纸（组成元素为C、H、O）用FeCl3 浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。小红告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质。
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？
【探究过程】
（1）小红先从反应物组成分析，因为 所以反应后可能生成铁单质。
（2）为获得实验证据，小红做了实验1。
实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微小气泡产生。若黑褐色物质中
含有铁单质，则反应的化学方程式为 。
（3）小明提出疑问：实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气。为此，小红又做了实验2： 观察到有微小气泡产生但很快停止。
证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的。
（4）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小红又做了实验3。
实验3：将黑褐色物质放入 溶液中，观察到红色物质生成。
【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质。
（5）【实验反思】小红所做实验1和实验2是运用了 实验，使结论更有说服力。
为检测某化工厂排放的废液中是否含有SO42-，同学们设计了如下方案，并进行了实验。
| 方案 |
步骤 |
现象 |
结论 |
| Ⅰ |
①取样品，滴加BaCl2溶液 ②对步骤①反应后的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀盐酸 |
①有白色沉淀产生 ②无明显现象 |
废液中含有SO42﹣ |
| Ⅱ |
①取样品，滴加过量_____________ ②在步骤①的溶液中滴加BaCl2溶液 |
①无明显现象 ②有白色沉淀产生 |
废液中含有SO42- |
| Ⅲ |
①取样品，滴加Ba（NO3）2溶液 ②对步骤①产生的混合物进行过滤，在滤渣中滴加稀硝酸 |
①有白色沉淀产生 ②无明显现象 |
废液中含有SO42- |
（1）方案Ⅱ的实验结论如果正确，步骤①中滴加的物质是 。21世纪教育网
（2）方案Ⅰ和Ⅲ中，结论不成立的方案是 ，理由是 。
（3）方案Ⅲ的滤渣中，滴加稀硝酸是为了排除 的干扰。
在学习过程中，可以判断反应发生的方法有多种。
（1）向盛有10mL稀盐酸的烧杯中加入氢氧化钠溶液，用pH计（测pH的仪器）测定溶液的pH，所得数据如下：
| 加入NaOH溶液的体积/mL |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
| 烧杯中溶液的pH |
1.1 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
2.0 |
7.0 |
11.0 |
12.2 |
当加入氢氧化钠溶液的体积为 mL时，稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应。
（2）在图的实验中，当观察到的现象是 就可证明NaOH与HCl发生了反应。
（3）不使用指示剂或pH试纸等方法，也可证明反应发生。向稀盐酸和氢氧化钠混合后的溶液中加入一种物质，若没有明显现象出现，说明溶液失去了酸性，从而证明稀盐酸和氢氧化钠已经发生了反应，则该合理的物质是 。
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