科學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)在完成鹽酸除鐵銹實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生銹的鐵釘表面有氣泡生成。同學(xué)們對(duì)此現(xiàn)象感到很好奇，針對(duì)“氣體是由什么反應(yīng)生成的”這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
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【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析思考，提出了自己的假設(shè)（1）

氣體是由鐵和鹽酸反應(yīng)生成的

氣體是由鐵和鹽酸反應(yīng)生成的

；并設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)A和B進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到試管A中有氣泡，試管B中（2）

沒(méi)有氣泡產(chǎn)生

沒(méi)有氣泡產(chǎn)生

，從而驗(yàn)證了自己的假設(shè)是成立的。
（3）請(qǐng)寫出試管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O

Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O

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（4）小金同學(xué)認(rèn)為圖甲實(shí)驗(yàn)A和B對(duì)照設(shè)置不夠嚴(yán)謹(jǐn)，溶液中的水可能會(huì)對(duì)氣體生成產(chǎn)生影響。于是在圖甲實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上補(bǔ)充設(shè)計(jì)了如圖乙對(duì)照實(shí)驗(yàn)C和D。但小科同學(xué)認(rèn)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)D的設(shè)置沒(méi)有必要，他提出這一觀點(diǎn)的理由是

稀鹽酸中含有水，而鐵銹在稀鹽酸中不產(chǎn)生氣泡

稀鹽酸中含有水，而鐵銹在稀鹽酸中不產(chǎn)生氣泡

。
【反思提高】設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)首要問(wèn)題是找準(zhǔn)找全影響因素，通過(guò)控制變量，來(lái)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)組設(shè)置的有效性和完整性。
【遷移應(yīng)用】一次課外實(shí)驗(yàn)的意外現(xiàn)象：鎂條放入Na₂CO₃溶液中，快速產(chǎn)生氣泡。請(qǐng)結(jié)合設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思想，完成“氣體是由什么反應(yīng)生成的”問(wèn)題探究。
【查閱資料】①鎂能與水緩慢反應(yīng)生成氫氣；②Na₂CO₃溶液呈堿性，其溶液中除了Na⁺、

C

O

2

-

3

水分子外，還有OH^-。
【做出猜想】氣體是由鎂條和溶液中的水反應(yīng)生成的氫氣，產(chǎn)生氣泡速度較快可能是由于溶液中的Na⁺、

C

O

2

-

3

或（5）

OH^-

OH^-

促進(jìn)了鎂與水的反應(yīng)。
小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙對(duì)照實(shí)驗(yàn)E、F和G。
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（6）往鎂條中分別加入等量的水、Na₂CO₃溶液和試劑X進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后、觀察到試管E、G中有氣體產(chǎn)生，但緩慢且少，試管F中產(chǎn)生氣體既快又多。從對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的角度分析，實(shí)驗(yàn)G所加試劑X應(yīng)該是

氫氧化鈉溶液

氫氧化鈉溶液

。
（7）分析圖丙實(shí)驗(yàn)可知，鎂條放入Na₂CO₃溶液中，氣體是由鎂與水反應(yīng)生成的。試管F中快速產(chǎn)生氣體，是因?yàn)镹a₂CO₃溶液中存在能促進(jìn)鎂與水反應(yīng)的離子，該離子是

碳酸根離子

碳酸根離子

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