Question

【题目】2019年山西省实验考试新增了《用盐酸除铁锈》的实验试题，同学们在练习实验操作时，发现实验题中的要求有“先将生锈铁钉放在试管中，加入稀盐酸，加热试管”。其中“加热”的目的是________，之后观察到铁锈消失，溶液变为黄色。同学们将实验后的黄色废液倒入废液缸，化学研究小组同学对该废液的成分产生了兴趣并进行探究。

（查阅资料）

①

②的检验：加入铁氰化钾（化学式为）溶液，生成铁氰化亚铁蓝色沉淀。

（提出问题）

废液中含有哪些离子？

（猜想假设）

同学们经过分析认为，废液中一定有的离子是、，对于可能存在的其中一种离子，兴趣小组的同学们首先进行了如下实验：

（实验操作一）

结论：________一定存在。

接下来同学们对这种离子的来源展开了讨论，绝大多数同学认为是Fe和发生反应生成，也有同学对此提出质疑，他们质疑的理由是________（用化学方程式表示）。

（实验操作二）

经过分析，同学们认为还有另一种离子也可能存在，为了证明这种离子是否存在，请你帮助他们一起进行实验：

	实验步骤	实验现象	结论
方案一	取少量废液于试管中，加入紫色石蕊溶液	______________________	可能存在的离子一定存在
方案二	___________________	______________________

通过以上探究活动得知，这种黄色废液中一定含有的物质是________（写化学式）。

（反思评价）

实验后的废液直接倾倒，会造成土壤、水源污染，要做到绿色排放，需在废液中加入适量的________。

Answer 1

【答案】加快化学反应速率 溶液变为红色 取少量废液于试管中，加入碳酸钠溶液（合理即可） 有气泡产生（合理即可） 、、HCl、 熟石灰（或氢氧化钙或生石灰等）

【解析】

其中“加热”的目的是：提高反应速率；

实验操作一：

根据Fe2+的检验：加入铁氰化钾（化学式为 K3[Fe（CN）6]）溶液，生成铁氰化亚铁蓝色沉淀”，由实验现象可知废液中一定存在Fe2+；

Fe2+可能是Fe和FeCl3发生反应生成，也可能是铁和盐酸反应生成的，化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；

实验操作二：

先将生锈铁钉放在试管中，加入稀盐酸，加热试管，反应后，盐酸可能有剩余，在废液中还可能存在氢离子；

方案一：取少量废液于试管中，加入紫色石蕊溶液，废液变红色；

方案二：取少量废液于试管中，加入碳酸钠溶液（合理即可），实验现象是：有气泡产生（合理即可）；

从方案一、二可以看出废液中一定存在氢离子；

通过以上探究活动得知，这种黄色废液中一定含有的物质是：、、HCl、；

反思评价：

铁离子、亚铁离子、氢离子与氢氧根离子能形成氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀、水。实验后的废液直接倾倒，会造成土壤水源污染，要做到绿色排放，需在废液中加入适量熟石灰（或氢氧化钙或生石灰等）。