Question

20．冰冰同不害超市購買的袋裝薯片中意外發(fā)現(xiàn)有一個(gè)小袋，上面標(biāo)有“成分：CaO、Fe”；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字樣，撕開小袋，發(fā)現(xiàn)里面的固體粉末有少許是棕紅色的，大多數(shù)是灰白色的．經(jīng)過分析，她認(rèn)為棕紅色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末應(yīng)該含有CaCO₃和Fe，為驗(yàn)證自己的判斷，小麗打算進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你一同參與．

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔C實(shí)灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe．
【查閱資料】①氫氣具有還原性，能奪取某些金屬氧化物中的氧，使金屬還原，②白色的無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]裝置如圖所示：
【實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)與分析】
（1）若要證實(shí)樣品中含有CaCO₃，B中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O． 若要證實(shí)樣品中含有Fe，D中應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色固體變成紅色，E中應(yīng)觀察到白色固體變成藍(lán)色．
（2）A中反應(yīng)產(chǎn)生氣體單質(zhì)的化學(xué)方程式為Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；．
（3）有同學(xué)認(rèn)為小袋內(nèi)灰白色粉末中還應(yīng)該有別的物質(zhì)，請(qǐng)你寫出其中其中不屬于氧化物的化學(xué)式Ca（OH）₂．為了驗(yàn)證該物質(zhì)的存在，有同學(xué)取一部分袋內(nèi)灰白色粉末加水充分溶解、過濾，再向?yàn)V液中滴加酚酞試液，若液體變紅色，則證明了該物質(zhì)的存在．
（4）冰冰認(rèn)為棕紅色粉末Fe₂O₃也能與鹽酸反應(yīng)，請(qǐng)你寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（5）有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)在E裝置后增加盛有濃硫酸的洗氣瓶．才使實(shí)驗(yàn)更有說服力．

Answer 1

分析 （1）若樣品中含有CaCO₃，它會(huì)與鹽酸反應(yīng)，生成氣體；產(chǎn)生的氣體能與澄清石灰水反應(yīng)；若樣品中含有Fe，它與鹽酸反應(yīng)生成能還原氧化銅的氫氣，還原氧化銅時(shí)有水生成；
（2）根據(jù)碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳解答；根據(jù)鐵與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣解答；
（3）樣品中成分可能未完全變質(zhì)，可能含有氧化鈣，并依據(jù)氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣的性質(zhì)解答；
（4）根據(jù)氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水解答；
（5）根據(jù)濃硫酸具有吸水性解答．

解答 解：（1）若樣品中含有CaCO₃，CaCO₃能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是生成的氣體二氧化碳進(jìn)入B，與其中的其中的澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀，反應(yīng)方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
若樣品中含有Fe，F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，氫氣到達(dá)D裝置后還原氧化銅，生成銅和水，反應(yīng)中黑色粉末變?yōu)榧t色；水蒸氣進(jìn)入E裝置，可以看到E中的無水硫酸銅變藍(lán)；
（2）據(jù)碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；鐵與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）因?yàn)樾〈�上面�?biāo)有成分：CaO、Fe，其中的CaO可能有部分未變質(zhì)；可能會(huì)吸收空氣中的水分，生成Ca（OH）₂，二者都是灰白色固體，所以灰白色粉末中還應(yīng)該有CaO或Ca（OH）₂．了驗(yàn)證該物質(zhì)的存在，有同學(xué)取一部分袋內(nèi)灰白色粉末加水充分溶解、過濾，再向?yàn)V液中滴加酚酞溶液，若液體變紅色，則證明了該物質(zhì)的存在；
（4）氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（5）濃硫酸具有吸水性，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E中，在E裝置后增加盛有濃硫酸的洗氣瓶．才使實(shí)驗(yàn)更有說服力．
故答案為：
（1）澄清的石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；黑色固體變成紅色；
（2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑； 
（3）Ca（OH）₂ ；酚酞溶液；
（4）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（5）濃硫酸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象和根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，因此熟練掌握物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、方程式的書寫，再結(jié)合題中情境不難解答．