Question

（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(biāo)簽如下圖所示。同學(xué)們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(yīng)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(xué)方程式表示)                   。
【實(shí)驗(yàn)探究1】
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
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(shí)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F(xiàn)e2O3。
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(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】
⑴乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中并不能得出一定含Ca(OH)₂的結(jié)論，理由是        
                                                          。
⑵丙同學(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(用化學(xué)方程式表示)                                、                            。
【實(shí)驗(yàn)探究2】
乙、丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)驗(yàn)證：

⑴ 乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中又能得出固體樣品中一定還含有            。
⑵ 乙同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測得上述濾渣C（CaCO₃ ）的質(zhì)量為1.0 g，計(jì)算濾液A中含氫氧
化鈣的質(zhì)量。（寫出解題過程）
⑶ 丙同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】綜合上述實(shí)驗(yàn)以及乙、丙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，久置固體的成分是：

Answer 1

【作出猜想】CaO + H₂O ="==" Ca(OH)₂
【實(shí)驗(yàn)探究1】①CaO  ②Fe    ③澄清的石灰水變渾濁
【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】（1）氧化鈣與水反應(yīng)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(shí)驗(yàn)探究2】（1）Fe₂O₃      （2）0.74g
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃

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(yīng)生成Ca(OH)₂，化學(xué)方程式表示：CaO + H₂O ="==" Ca(OH)₂
【實(shí)驗(yàn)探究1】①氧化鈣與水分反應(yīng)過程中會放出大量的熱，所以根據(jù)固體溶解時(shí)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(yīng)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?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)論固體中一定含有CaCO₃，它會與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，而二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁
【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】⑴乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(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，理由是有可能是Fe₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵溶液，而鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，所以化學(xué)方程式：Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O，F(xiàn)e + 2FeCl₃ = 3FeCl₂
【實(shí)驗(yàn)探究2】⑴ 乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)反應(yīng)：Ca(OH)₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH中CaCO₃與Ca(OH)₂的質(zhì)量關(guān)系，即可求出濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量
解：設(shè)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過上面的計(jì)算濾液A中氫氧化鈣的質(zhì)量為0.74g，假設(shè)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(yīng)該來自兩部分，一是氧化鈣與水反應(yīng)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