Question

【題目】某食品包裝袋中“雙吸劑”標(biāo)簽如圖所示：同學(xué)們對(duì)這包久置的“雙吸劑”樣品很感興趣，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

（提出問題）久置的“雙吸劑”固體的成分是什么？

（查閱資料）鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應(yīng)生成氯化亞鐵：Fe+2FeCl3=3FeCl2

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

（定性研究）小明取少量樣品放入試管中，加入一定量的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)：試管中固體質(zhì)量逐漸減少，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，得到淺綠色溶液。他初步判斷：樣品中一定含有__________，一定不含Fe2O3。

（實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑）小組同學(xué)討論認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)并不能得出一定不含Fe2O3的結(jié)論，理由是 _____，_________(用化學(xué)方程式表示)。

為進(jìn)一步確定這包久置的“雙吸劑”固體的成分進(jìn)行如下定量實(shí)驗(yàn)。

（定量研究）取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸收后，得到剩余固體2.6g，按照下列流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答相關(guān)問題：

⑴ 操作二、操作三的名稱是__________。

⑵ 固體I的成分是_________(填化學(xué)式，下同)

⑶ 寫出生成固體II的化學(xué)方程式__________。

⑷ 依據(jù)定性、定量研究中現(xiàn)象的分析及有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算判斷，這包久置的“雙吸劑”固體的成分中氧化鈣的質(zhì)量小于_____。

（實(shí)驗(yàn)反思）結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______(填字母序號(hào))

a．對(duì)物質(zhì)成分的研究有時(shí)需要定性和定量相結(jié)合

b．在原樣品中加入足量鹽酸有4個(gè)反應(yīng)發(fā)生

c．定量研究燒杯C中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3

Answer 1

【答案】 Fe和CaCO3 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3=3FeCl2 過濾 CaCO3和Fe2O3 Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 0.56 ac

【解析】【定性研究】由題目中可知固體成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3，由表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“試管中固體逐漸減少，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁�！�說明固體和一種物質(zhì)反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w（澄清石灰水變濁的氣體），和一種含有Fe2+的物質(zhì)（得到淺綠色溶液），可以推出固體物質(zhì)中一定有的物質(zhì)是Fe和CaCO3；【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】由于氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成的氯化鐵，可能會(huì)繼續(xù)與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2FeCl3=3FeCl2；

【定量研究】（1）過濾可以將固體與液體分開，操作二、操作三是過濾；

（2）取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體2.6g，所以已經(jīng)出去了鐵粉，溶解過濾的固體Ⅰ的質(zhì)量為2g，其中含有碳酸鈣還可能有氧化鐵，由碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)方程式為

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

100 44

由于生成氣體0.44g所以固體Ⅰ中含有1g碳酸鈣，所以固體Ⅰ中含有碳酸鈣和氧化鐵，化學(xué)式為：CaCO3和Fe2O3；

（3）氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，方程式為Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；

（4）由于CaO+H2O=Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；可的關(guān)系式：CaO～CaCO3，假設(shè)燒杯A中的氫氧化鈣全部來自于氧化鈣，

解：設(shè)氧化鈣的質(zhì)量最多為x

CaO～CaCO3

56 100

x1g

x=0.56g

答：固體的成分中氧化鈣的質(zhì)量小于0.56g；

【實(shí)驗(yàn)反思】A、對(duì)物質(zhì)成分的探究有時(shí)需要定性與定量實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，正確；B、由固體物質(zhì)的成分為：Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3；最起碼五種物質(zhì)都與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)個(gè)數(shù)多于5個(gè)，錯(cuò)誤；C、由分析中可知實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，溶質(zhì)有NaOH，由于加入的是過量的碳酸鈉溶液，因此里面的溶質(zhì)還有Na2CO3，正確。故填：ac。