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(biāo)簽如下圖所示。

同學(xué)們對(duì)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。

（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
取少量固體放于試管中，滴加足量的_____。	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_____，一定不含Fe2O3。

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Fe2O3的結(jié)論，理由是_____。并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)驗(yàn)證。

（1）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_____。

（2）③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

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
_____	_____	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。

（反思與評(píng)價(jià)）

丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案中仍有一種物質(zhì)不能確定。丙同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量為1.6g，濾渣B中CaCO3的質(zhì)量為1.0g，濾渣C的質(zhì)量為1.0g。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）綜合上述實(shí)驗(yàn)及所給數(shù)據(jù)，久置固體的成分是_____。

Answer 1

【答案】稀鹽酸 Fe 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 氧化鈣 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ①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。 ①固體減少，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色。②澄清石灰水變渾濁。 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

【解析】

[實(shí)驗(yàn)探究]

甲同學(xué)的方案：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，由于滴加某物質(zhì)后，“固體逐漸消失，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液”可知，加入的是稀鹽酸，而固體中一定含有鐵。故填：稀鹽酸；Fe。

乙同學(xué)：不一定不含Fe2O3的理由是：由于氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，而根據(jù)題意，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色。故填：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，而②中的固體溶解時(shí)放出大量熱，結(jié)合生石灰溶于水生成熟石灰時(shí)，會(huì)放出大量的熱，可判斷固體中一定含有氧化鈣；

（2）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，故③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；

（3）對(duì)濾渣B的探究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，固體中一定含有CaCO3和Fe2O3，驗(yàn)證這二者，可用稀鹽酸，因?yàn)辂}酸能與碳酸鈣反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w；能與氧化鐵反應(yīng)，生成氯化鐵溶液（黃色）。故，①取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸，可見固體減少，同時(shí)有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色；②再將生成的氣體通入澄清石灰水，可見澄清石灰水變渾濁。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案中仍有一種物質(zhì)不能確定，應(yīng)為氫氧化鈣。根據(jù)圖示可知，濾渣B為原混合物中的CaCO3；濾渣C為氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成的碳酸鈣；結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，濾渣B中CaCO3的質(zhì)量為1.0g，濾渣C的質(zhì)量為1.0g，則鈣元素質(zhì)量=2.0g××100%=0.8g，而經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量為1.6g，1.6g＞0.8g，因此一定有氫氧化鈣，即久置固體的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。