Question

【題目】（11分）紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標簽如下圖所示。同學們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，設計實驗進行探究。

【提出問題】久置固體的成分是什么？

【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應生成氯化亞鐵。

【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。

久置固體中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化學方程式表示) 。

【實驗探究1】

甲同學的方案：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
⑴取少量固體放于試管中，加足量蒸餾水溶解，靜置后取上層清液滴加無色酚酞溶液。	固體溶解時試管外壁發(fā)燙，試管底部有不溶物，溶液變紅。	固體中一定含有 ① 和氫氧化鈣。
⑵另取少量固體放于試管中，滴加足量稀鹽酸。	固體逐漸消失，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液。	固體中一定含有 ② ， 一定不含Fe2O3。
⑶將步驟⑵中產(chǎn)生的氣體通入到澄清的石灰水中。	③	固體中一定含有CaCO3。

【實驗質(zhì)疑】

⑴乙同學認為甲同學的實驗中并不能得出一定含Ca(OH)2的結(jié)論，理由是

。

⑵丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e2O3的結(jié)論，理由是(用化學方程式表示) 、 。

【實驗探究2】

乙、丙同學設計如下實驗方案繼續(xù)驗證：

⑴ 乙、丙同學實驗中又能得出固體樣品中一定還含有 。

⑵ 乙同學經(jīng)過實驗測得上述濾渣C（CaCO3 ）的質(zhì)量為1.0 g，計算濾液A中含氫氧

化鈣的質(zhì)量。（寫出解題過程）

⑶ 丙同學經(jīng)過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量為1.6 g，濾渣B中CaCO3的質(zhì)量為1.0 g。

【實驗結(jié)論】綜合上述實驗以及乙、丙兩位同學的實驗數(shù)據(jù)，久置固體的成分是：

Answer 1

【答案】【作出猜想】CaO + H2O === Ca(OH)2

【實驗探究1】①CaO ②Fe ③澄清的石灰水變渾濁

【實驗質(zhì)疑】（1）氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣也能使無色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有氫氧化鈣

（2）Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2

【實驗探究2】（1）Fe2O3 （2）0.74g

【實驗結(jié)論】Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

【解析】

試題分析：【作出猜想】久置固體中可能含有Ca(OH)2的原因是：氧化鈣會吸收水分反應生成Ca(OH)2，化學方程式表示：CaO + H2O === Ca(OH)2

【實驗探究1】①氧化鈣與水分反應過程中會放出大量的熱，所以根據(jù)固體溶解時試管外壁發(fā)燙的現(xiàn)象，所以固體中一定含CaO

②根據(jù)鐵會與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣和氯化亞鐵，氯化亞鐵是淺綠色溶液，故根據(jù)現(xiàn)象，可判斷歸中一定含鐵

③因為實驗結(jié)論固體中一定含有CaCO3，它會與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳，而二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁

【實驗質(zhì)疑】⑴乙同學認為甲同學的實驗中并不能得出一定含Ca(OH)2的結(jié)論，理由是：氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣也能使無色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有氫氧化鈣

⑵丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結(jié)論，理由是有可能是Fe2O3與鹽酸反應生成氯化鐵溶液，而鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應生成氯化亞鐵，所以化學方程式：Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O，F(xiàn)e + 2FeCl3 = 3FeCl2

【實驗探究2】⑴ 乙、丙同學實驗中，在濾渣B中加入鹽酸，溶液變?yōu)辄S色，所以能得出固體樣品中一定還含有Fe2O3

⑵根據(jù)化學反應：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH中CaCO3與Ca(OH)2的質(zhì)量關系，即可求出濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量

解：設濾液A中氫氧化鈣的質(zhì)量為X

Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

74 100

x 1.0g

74：100=x：1.0g

∴x=0.74g

【實驗結(jié)論】通過上面的計算濾液A中氫氧化鈣的質(zhì)量為0.74g，假設原固體中沒有CaO，那么含鈣的物質(zhì)就兩種：Ca(OH)2和CaCO3，但質(zhì)量1.0g+0.74g＞1.6g，說明0.74g的氫氧化鈣應該來自兩部分，一是氧化鈣與水反應生成的，二是原有的，所以可以確定久置固體的成分是：Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3