题目内容

1．化学实验中常常会出现意外情况，这提升我们学科素养的良好机会，要根据具体情况区别对待，善于发现和解决问题，例如
（1）用高锰酸钾制氧气时，用排水法收集到的氧气呈红色．原因是试管口未放蓬松的棉花团，相应的改进措施是试管口放蓬松的棉花团或少量的玻璃棉．
（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部破裂．原因是集气底未放少量水或铺一薄层细沙，高温生成物溅落瓶底而炸裂瓶底，相应的改进措施是在集气瓶底铺少量沙子或加少量水．
（3）做“硫在氧气中燃烧”的实验时，老师建议在集气瓶底部放少量NaOH溶液吸收生成的SO2．这种做法引起了同学们的思考：SO2与NaOH是否发生反应．
【查阅资料】通常状况下，1体积水约能溶解40体积SO2．
【实验方案】
同学们向充满SO2的软塑料瓶中迅速倒入一定量NaOH溶液，拧紧瓶盖，振荡，发现塑料瓶变瘪，他们认为SO2与NaOH发生了反应．
【反思与改进】
甲同学认为上述实验不够严谨，理由是SO2溶于水，也会出现塑料瓶变瘪的现象．于是同学们设计了如下两个改进方案．
方案一
实验操作实验现象
想两个充满SO2的200mL，软塑料瓶中分别注入10mL的水喝NaOH溶液，振荡，对比两个瓶子变瘪的程度完全相同
乙同学认为由于两个瓶子变瘪的程度完全相同，因此无法证明SO2与NaOH是否发生了反应．试分析导致两个瓶子变瘪的程度完全相同的原因是10mL水和10mL氢氧化钠溶液都能将200mL的SO2完全吸收．他认为若改变注入水和NaOH溶液的体积便可达到实验目的，注入液体的体积可以是d（填序号）．
a．15mL      b．8mL      c．5mL      d．3mL
方案二
实验操作实验现象
利用如图所示装置分别进行实验，向两个充满SO2的300mL集气瓶中分别加入6mL水和NaOH溶液，一段时间后，打开止水夹，对比倒吸入两个集气瓶中的液体体积完全相同
丙同学认为上述方案也无法证明SO2与NaOH是否发生反应．你认为导致吸入液体的体积完全相同的原因是有水倒吸入集气瓶，会使余下的二氧化硫全部被吸收．
丁同学思考后，将上述装置进行了改进，便达到实验目的．改进装置如图所示，你认为装置B的作用是防止水倒吸入装置A．
（4）用盐酸和碳酸钙固体反应，将得到的气体X通入澄清石灰水中，始终没有发现石灰水变浑浊．针对此现象，同学们提出了自己的想法和做法，请你帮助它们完成以下探究．
[假设]
小英的假设：澄清石灰水已变质．
小青的假设：气体X中除了有CO2外，还有氯化氢．
[查阅资料]氯化氢气体遇到硝酸银溶液会产生白色沉淀．
[实验探究]
I．小英的探究
实验目的实验步骤实验现象化学方程式和实验结论
探究所用澄清石灰水是否变质①用一支试管另取少量澄清石灰水
②取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2
③将产生的气体通入所用澄清石灰水中		步骤③中的实验现象为：石灰水变浑浊或未变浑浊步骤②中反应方程式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
实验结论：所用澄清石灰水没有变质
或所用澄清石灰水已变质
II．小青的探究
实验目的实验步骤实验现象化学方程式和实验结论
探究气体X中是否含有HCl气体将气体X通入硝酸银溶液硝酸银溶液变浑浊反应方程式：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
实验结论：气体X中含有氯化氢气体
【实验反思】
III．同学们经过讨论发现，只用一组实验装置就可以同时完成上述两个假设的探究．请你从下图中选择一组合理的装置：A（填序号）．

IV．在上述合理装置的第二支试管内应放入AgNO3溶液，起作用是检验氯化氢气体是否被除掉．．

分析 （1）考虑是高锰酸钾进入水槽，使收集的氧气呈红色．然后考虑解决的方法；
（2）用集气瓶做燃烧实验时，瓶底放少量水或一薄层细沙，防止集气瓶炸裂；
（3）[反思与改进]根据SO2易溶于水进行分析；
方案一：根据通常状况下1体积水约能溶解40体积SO2进行解答；
方案二：根据SO2与NaOH反应后瓶内压强变小有水进入进行分析；
（4）[假设]根据盐酸易挥发考虑答案；
[实验探究]I、选用其他药品制取二氧化碳，并通入原有的石灰水中，观察现象，得出结论；
II、探究探究气体X中是否含有氯化氢或HCl，观察现象写出结论；
[实验反思]III、根据检验气体的存在要遵循长管进，短管出的原则判断；
Ⅳ根据检验Cl-是AgNO3溶液进行解答．

解答 解：（1）若发现用排水法收集的氧气呈红色，则说明高锰酸钾进入了水槽，这是没有在试管口放棉花的缘故；
（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，为防止集气瓶炸裂，要在集气瓶底部放一层细沙或水，此实验中集气瓶底部破裂，就是因为集气底未放少量水或铺一薄层细沙．
（3）[反思与改进]由于SO2溶于水中能与水反应生成亚硫酸，也会导致试管内气压减小，使塑料瓶变瘪，故填：SO2溶于水，也会出现塑料瓶变瘪的现象．
方案一：通常状况下，1体积水约能溶解40体积SO2，10 mL水就能吸收400mL二氧化硫，为了比较出明显的效果，需注入少量的水，溶解不了200mL的二氧化硫，应选3mL水，最多吸收120mL二氧化硫，故填：10 mL水和10 mL氢氧化钠溶液都能将200mL的SO2完全吸收；d
方案二：SO2与NaOH反应后，瓶内压强变小，打开止水夹，有水倒吸入集气瓶，溶解余下的二氧化硫，故填：有水倒吸入集气瓶，会使余下的二氧化硫全部被吸收；
丁同学将装置进行了改进，置B的作用是防止水倒吸入装置A中，故填：防止水倒吸入装置A；
（4）解：[假设]盐酸易挥发，导致气体X中除了有CO2外，还可能含有氯化氢气体．
[实验探究]
I、要验证小英的假设：澄清石灰水已变质，我们可以选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2，然后把二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，观察石灰水是否变浑浊，若变浑浊，说明石灰水没变质，反之则变质；然后写出稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2的化学反应式和结论．具体内容如下表：

实验目的实验步骤可能的实验现象化学方程式和实验结沦
③将产生的气体通入所用澄清石灰水中③中的现象：石灰水变浑浊或未变浑浊步骤②中反应方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
实验结论：所用澄清石灰水没有变质
或所用澄清石灰水已变质
II、探究气体X中是否含有氯化氢或HCl，将气体X通入硝酸银溶液，看硝酸银溶液是否变浑浊，如变浑浊说明有氯化氢气体，反之则没有．根据氯化氢与硝酸银溶液反应生成氯化银和硝酸，写出化学反应式，具体内容如下表：
实验目的实验步骤实验现象化学方程式和实验结论

氯化氢或HCl
硝酸银溶液变浑浊		反应方程式：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
氯化氢
[实验反思]III：检验气体的存在要遵循长管进，短管出的原则，从如图中选择一组合理的装置是A；
Ⅳ、检验Cl-的是AgNO3溶液，如有氯化氢存在，AgNO3溶液变浑浊，试管1中放入硝酸银能检验氯化氢气体的存在，试管2中放入硝酸银则是检验氯化氢气体是否被除掉，所以试管2中应放AgNO3溶液．
故答案为：假设：氯化氢；
实验探究：Ⅰ．小英的假设：步骤③中的现象为：石灰水变浑浊或石灰水未变浑浊；步骤②中的化学方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑；实验结论：所用澄清石灰水没有变质或所用澄清石灰水已变质．
Ⅱ：小青的假设：实验目的：氯化氢；实验现象：有白色沉淀生成；反应方程式为：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3；氯化氢；
[实验反思]Ⅲ：A；
Ⅳ：AgNO3；检验氯化氢气体是否被除掉．
故答案为：（1）试管口未放蓬松的棉花团、试管口放蓬松的棉花团或少量的玻璃棉；
（2）集气底未放少量水或铺一薄层细沙，高温生成物溅落瓶底而炸裂瓶底；在集气瓶底铺少量沙子或加少量水．
（3）[反思与改进]SO2溶于水，也会出现塑料瓶变瘪的现象；
方案一：10 mL水和10 mL氢氧化钠溶液都能将200mL的SO2完全吸收；d；
方案二：有水倒吸入集气瓶，会使余下的二氧化硫全部被吸收；
故答案为：假设：氯化氢；
实验探究：Ⅰ．
实验目的实验步骤可能的实验现象化学方程式和实验结沦
③将产生的气体通入所用澄清石灰水中③中的现象：石灰水变浑浊或未变浑浊步骤②中反应方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
实验结论：所用澄清石灰水没有变质
或所用澄清石灰水已变质
Ⅱ：
实验目的实验步骤实验现象化学方程式和实验结论

氯化氢或HCl
硝酸银溶液变浑浊		反应方程式：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
氯化氢
[实验反思]Ⅲ：A；
Ⅳ：AgNO3；检验氯化氢气体是否被除掉．

点评 本题考查实验中常见的问题和出现此问题的原因，做好此题要同学们具有综合的化学知识．解答本题要掌握SO2的性质方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．

练习册系列答案
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②若实验时F中蜡烛燃烧更旺，G中溶液变浑浊，则实验室在A中制取气体反应的化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
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