题目内容
【题目】同学们学习化学后可知，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊（生成白色沉淀）。但同 学们在分组实验中，向石灰水中通入二氧化碳时（如图1所示），却出现了意想不到的现象: 有的石灰水未变浑浊；有的石灰水出现浑浊后又变澄清了（沉淀消失）。
【提出问题】分组实验中，出现意想不到现象的原因是什么呢？
【猜想与假设】
I．石灰水未变浑浊，是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体．
Ⅱ．石灰水未变浑浊，是因为____________________________________。
Ⅲ．石灰水出现浑浊后又变澄清，与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关。
【进行实验】实验装置如图2所示。
提示：①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同；
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小．
步骤1：分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50mL溶液．
步骤2：分别向50mL溶液中通入一段时间的二氧化碳，记录现象．
实验序号 | V饱和石灰水/mL | V蒸馏水 /mL | 出现现象所需时间/s | |||
开始浑浊 | 明显浑浊 | 沉淀减少 | 是否澄清 | |||
① | 50 | 0 | 19 | 56 | 366 | 持续通入CO28min以上，沉淀不能完全消失 |
② | 40 | 10 | 24 | 51 | 245 | |
③ | 30 | 20 | 25 | 44 | 128 | |
④ | 20 | 30 | 27 | 35 | 67 | 89s后完全澄清 |
⑤ | 10 | 40 | 通3min以上，均无明显现象 | |||
【解释与结论】
（1）实验中，所用石灰水为饱和溶液的是______________（填序号）．
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因是________________________________（用化学方程式表示）．
（3）饱和NaHCO3液的作用是________________________．
（4）通过实验分析，猜想 I_______________（填“成立”或“不成立”），猜想Ⅱ、Ⅲ成立。
【反思与评价】
（5）向澄清的石灰水中通入二氧化碳，为避免出现“意想不到的现象”，你的建议是
__________________________________________________________________。
【答案】 石灰水的深度过小（或通入二氧化碳的时间过短） ① Ca(0H)2+CO2=CaCO3↓H2O 除去氯化氢气体 不成立 所用石灰水的浓度不能太小（或用饱和的石灰水），通入二氧化碳的时间不能过短不能过长
【解析】(1). 石灰水未变浑浊，是因为石灰水的浓度过小（或通入二氧化碳的时间过短） (2). ①中的饱和石灰水 中没有加入水，所以仍然是饱和溶液；(3). 二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应方程式为：Ca(0H)2+CO2=CaCO3↓H2O (4). （3）饱和NaHCO3溶液的和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水，其作用是除去氯化氢气体 ；(5). 实验中①~④所用的石灰水的浓度不太低的时候都会出现浑浊的现象，所以猜想I不成立 (6).实验中只有⑤因为石灰水的浓度太低而没有出现变浑浊， 所用石灰水的深度不能太小（或用饱和的石灰水），通入二氧化碳的时间不能过短不能过长。
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(1) 试管尾部放一团湿棉花的目的是__________________。
(2) 探究生成的气体是什么？
用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是____________。
(3) 探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
以上铁的氧化物在稀盐酸中均能全部溶解,且生成对应的化合物。
【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是________________。
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
________________________________ | 若 ___________________，则猜想一正确。 若 ______________________，则猜想二正确。 |
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是________________________________。
