Question

【題目】紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”。其標簽如圖所示，某化學興趣小組對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產生濃厚的興趣，設計實驗進行探究。

品名：504雙吸劑

成分：鐵粉、生石灰等

（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生反應：Fe+2FeCl3＝3FeCl2打開固體包裝觀察：部分固體呈黑色，部分固體呈白色，另有少量紅棕色的塊狀固體。

（作出猜想）：久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。其中可能含有Fe2O3的依據是_____________。

（實驗探究）：甲同學的方案：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
（1）取少量久置固體于試管中，滴加足量的蒸餾水，攪拌	固體溶解，試管外壁發燙	固體中一定含有______
（2）過濾，在濾液中滴加無色酚酞溶液	溶液變紅色	固體中一定含有氫氧化鈣
（3）取濾渣放入試管中,滴加足量的________	固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液	固體中一定含有______，一定不含氧化鐵

（實驗質疑）乙同學認為甲同學在實驗中得出“一定不含氧化鐵”的結論是錯誤的，理由是______________。你認為甲同學哪一步實驗操作得出的結論也不合理：__________，理由是___________（用化學方程式表示。）

（繼續探究）乙同學另取久置的固體進行實驗探究：

乙同學對濾渣B進行探究：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取濾渣B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、______有氣泡冒出、______	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。寫出Fe2O3和稀鹽酸反應的化學方程式_______

（計算得出結論）：如上述實驗流程，乙同學現取5g久置固體研碎，用磁鐵吸引，得殘留固體3g，加足量水充分溶解過濾，得濾渣B的質量為1.8g。在濾液A中加足量碳酸鈉溶液后過濾得濾渣C的質量為2g,通過計算后得出殘留固體的成分為：__________。

Answer 1

【答案】固體中少量紅棕色的塊狀固體 CaO 鹽酸 CaCO3 鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵 實驗操作（2） CaO+H2O═Ca(OH)2 澄清石灰水變渾濁 溶液由無色變成黃色 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3

【解析】

作出猜想：

其中可能含有Fe2O3的依據是固體中少量紅棕色的塊狀固體；

實驗探究：

（1）取少量久置固體于試管中，滴加足量的蒸餾水，攪拌，固體溶解，試管外壁發燙，是因為氧化鈣和水反應放熱，因此固體中含有氧化鈣；
（3）碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳。取濾渣放入試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有碳酸鈣，一定不存在氧化鐵。實驗過程如下所示：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
（1）取少量久置固體于試管中，滴加足量的蒸餾水，攪拌	固體溶解，試管外壁發燙	固體中一定含有CaO
（2）過濾，在濾液中滴加無色酚酞溶液	溶液變紅色	固體中一定含有氫氧化鈣
（3）取濾渣放入試管中,滴加足量的鹽酸	固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液	固體中一定含有CaCO3，一定不含氧化鐵

實驗質疑：

根據“鐵與氯化鐵溶液在常溫下發生反應：Fe+2FeCl3＝3FeCl2”可知，乙同學認為甲同學在實驗中得出“一定不含氧化鐵”的結論是錯誤的，理由是鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵；

甲同學實驗操作（2）得出的結論也不合理，理由是氧化鈣能和水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為：CaO+H2O═Ca(OH)2；

繼續探究：

取濾渣B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、澄清石灰水變渾濁、有氣泡冒出，是因為稀鹽酸和碳酸鈣反應生成了二氧化碳，溶液由無色變成黃色，是因為氧化鐵和稀鹽酸反應生成了氯化鐵，實驗過程如下所示：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取濾渣B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、澄清石灰水變渾濁，有氣泡冒出、溶液由無色變成黃色	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。Fe2O3和稀鹽酸反應的化學方程式：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O

計算得出結論：

（1）設濾液A中含氫氧化鈣的質量為x。

x=1.48g；

現取5g久置固體研碎，用磁鐵吸引，得殘留固體3g，加足量水充分溶解過濾，得濾渣B的質量為1.8g，則氧化鈣、或氧化鈣和氫氧化鈣的質量=3g-1.8g=1.2g；如果1.2g物質全部是氧化鈣；

設：1.2g氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣質量為y。

y=1.6g；

濾液A中含氫氧化鈣的質量為1.48g，因此1.2g物質是氧化鈣和氫氧化鈣的混合物，通過濾渣B的探究可知，固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。所以殘留固體成分是Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3。