Question

3．紅棗中含有豐富的VC和糖類，常食能增強(qiáng)人體的免疫力，有補(bǔ)血養(yǎng)氣安神等良好功效，紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標(biāo)簽如圖1所示．某化學(xué)興趣小組對(duì)一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產(chǎn)生濃厚的興趣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．

【提出問(wèn)題】久置固體的成分是什么？
【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵．
【實(shí)驗(yàn)探究】甲同學(xué)的方案：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量固體于試管中，滴 加足量的稀鹽酸（或稀硫酸）．	固體逐漸消失，有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有Fe（或鐵粉）， 一定不含F(xiàn)e2O3．

乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結(jié)論，理由是氧化鐵與稀鹽酸（或稀硫酸）反應(yīng)生成的氯化鐵（或硫酸鐵）又與鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵（或硫酸亞鐵）．
他設(shè)計(jì)如圖2實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)驗(yàn)證．
（1）步驟①樣品用磁鐵吸引前需經(jīng)過(guò)研碎，其中研碎的目的是增大接觸面積，使得鐵粉能夠充分吸引；
（2）②中固體溶解時(shí)放出大量熱，由此可以判斷固體中一定含有CaO（或氧化鈣）．
（3）③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
乙同學(xué)對(duì)濾渣B又進(jìn)行探究．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通入澄清石灰水	固體逐漸消失、有氣泡產(chǎn)生、 澄清石灰水變渾濁、溶液呈黃色．	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3．

【反思與評(píng)價(jià)】甲、乙兩同學(xué)經(jīng)過(guò)討論后，完善實(shí)驗(yàn)方案最終確定該久置固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃．

Answer 1

分析 本題探究了防腐劑的成分，取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵，不一定不含F(xiàn)e₂O₃理由是：氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
（1）由乙同學(xué)的設(shè)計(jì)方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時(shí)放出大量熱，因?yàn)樯�石灰溶于水生成熟石灰放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣；濾液A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，配平即可；
對(duì)濾渣B又進(jìn)行探究：①取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸，固體減少，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色；②將生成的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；固體中一定含有CaCO₃和Fe₂O₃．

解答 解：甲同學(xué)的方案：取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵．北北同學(xué)不一定不含F(xiàn)e₂O₃理由是：氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
（1）步驟①樣品用磁鐵吸引前需經(jīng)過(guò)研碎，研碎的目的是 增大接觸面積，使反應(yīng)充分
（2）由乙同學(xué)的設(shè)計(jì)方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時(shí)放出大量熱，因?yàn)樯�石灰溶于水生成熟石灰放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣；反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）濾液A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
對(duì)濾渣B的探究：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，固體中一定含有碳酸鈣和氧化鐵，因此取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸；②將生成的氣體通入澄清石灰水，可看到固體減少，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色，澄清石灰水變渾濁；
故答案為：甲同學(xué)的方案：稀鹽酸（或稀硫酸）；  Fe（或鐵粉）；
乙同學(xué)的理由：氧化鐵與稀鹽酸（或稀硫酸）反應(yīng)生成的氯化鐵（或硫酸鐵）又與鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵（或硫酸亞鐵）．
（1）增大接觸面積，使得鐵粉能夠充分吸引；
（2）CaO（或氧化鈣）；
（3）Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
乙同學(xué)的探究：澄清石灰水變渾濁； 溶液呈黃色．

點(diǎn)評(píng) 有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；二是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡(jiǎn)便．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．