Question

【題目】食品包裝中常使用一種“504雙吸劑”做為保鮮劑，其成分為鐵粉、生石灰等。其可用于食品保鮮的原因是可以吸收_______(寫(xiě)出一種物質(zhì)化學(xué)式即可)， 實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)一包使用過(guò)的“504雙吸劑”進(jìn)行了如下探究。

[提出問(wèn)題]使用后固體的成分是什么?

[查閱資料]Fe+2FeCl3=3FeCl2

[進(jìn)行猜想]固體成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。(其它不考慮)

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]

甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄:

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量固體放入試管中，滴加一定量的______，用帶導(dǎo)管的單孔塞塞緊試管口，導(dǎo)管另一端伸入澄清石灰水中。	試管中 固體逐漸減少，有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁。	固體中一定含有____，不含Fe2O3。
取少量固體放入試管中，加水溶解，靜置后取上層清液滴加無(wú)色酚酞溶液。	試管底部有不溶物，____。	固體中含有氧化鈣和氫氧化鈣。

[實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑]你認(rèn)為甲同學(xué)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確，并闡述理由:______。

乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn):

上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加足量碳酸鈉溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

[定量計(jì)算]計(jì)算乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中2.5g固體中氧化鐵的質(zhì)量？_____

[反思與評(píng)價(jià)]

依據(jù)甲、乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，得出的下列結(jié)論中，正確的是_____(填字母序)。

A 甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到的淺綠色溶液中溶質(zhì)一定有FeCl2、CaCl2

B 乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中共有3個(gè)反應(yīng)發(fā)生

C 乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到的黃色溶液中溶質(zhì)為FeCl3、CaCl2

D 甲、乙兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)中都有氣體產(chǎn)生，但生成的氣體成分不同

Answer 1

【答案】H2O(或O2) 稀鹽酸 Fe和CaCO3 試管壁有熱感，溶液由無(wú)色變成紅色。 不正確，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，因此不能說(shuō)明固體中沒(méi)有Fe2O3；氧化鈣和水反應(yīng)能生成氫氧化鈣（屬于堿），滴加無(wú)色酚酞溶液后溶液一定會(huì)變?yōu)榧t色，因此不能證明固體中有氫氧化鈣。 Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 0.57g。 A D

【解析】

鐵粉能吸收水和氧氣與其反應(yīng)，氧化鈣能與水反，使食品保持干燥和缺氧狀態(tài)，從而延長(zhǎng)保質(zhì)期。故填：H2O(或O2)。

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]

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(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁�！闭f(shuō)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），能反應(yīng)產(chǎn)生CO2的物質(zhì)在里面只有CaCO3可以，且需和酸發(fā)生反應(yīng)，常用的酸是稀鹽酸和其反應(yīng)，而鐵也可以和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，其化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，可以推出加入的這種物質(zhì)為稀鹽酸，固體物質(zhì)中一定有的物質(zhì)是Fe和CaCO3；其他的固體物質(zhì)中可以和稀鹽酸反應(yīng)的有：①氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣（溶液為無(wú)色）和水，其反應(yīng)化學(xué)方程式為：CaO+2HCl═CaCl2+H2O；②氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣（溶液為無(wú)色）和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O；③氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵（溶液為黃色）和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。由于最后所得溶液沒(méi)有顯黃色，也就是溶液中沒(méi)有，所以固體物質(zhì)中一定沒(méi)有Fe2O3。故填：稀鹽酸；Fe和CaCO3。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)論中：“固體中含有氧化鈣和氫氧化鈣�！奔铀�溶解后，氧化鈣可和和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時(shí)反應(yīng)放出大量的熱，生成的氫氧化鈣的溶液呈堿性，能使無(wú)色的酚酞試液變成紅色；故填：試管壁有熱感，溶液由無(wú)色變成紅色。

[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，因此不能說(shuō)明固體中沒(méi)有Fe2O3；氧化鈣和水反應(yīng)能生成氫氧化鈣（屬于堿），滴加無(wú)色酚酞溶液后溶液一定會(huì)變?yōu)榧t色，因此不能證明固體中有氫氧化鈣，所以甲同學(xué)得出的結(jié)論不正確；故填：不正確，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，因此不能說(shuō)明固體中沒(méi)有Fe2O3；氧化鈣和水反應(yīng)能生成氫氧化鈣（屬于堿），滴加無(wú)色酚酞溶液后溶液一定會(huì)變?yōu)榧t色，因此不能證明固體中有氫氧化鈣。

乙同學(xué)：

由于固體成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3，能夠被磁鐵吸引的0.5g固體是鐵，剩余的2.0g固體中還可能含有Fe2O3（不溶于水）CaO[能和水反應(yīng)生成Ca(OH)2]、Ca(OH)2（微溶于水，加足量的水后完全溶解）和CaCO3（不溶于水），所以濾液的成分為Ca(OH)2，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，其化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；故填：Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。

[定量計(jì)算]

剩余的1.07g濾渣中的物質(zhì)可能為：Fe2O3和CaCO3，加入過(guò)量的鹽酸后發(fā)生后生成的黃色溶液（Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O）和無(wú)色氣體（CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑），說(shuō)明固體是含有：Fe2O3和CaCO3；其中CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)的CO2又全部被Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCO3，因此二者的質(zhì)量相同，即原先濾渣中有0.5g的CaCO3，則Fe2O3的質(zhì)量=1.07g-0.5g=0.57g。故填：0.57g。

[反思與評(píng)價(jià)]

A、由甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中分析可知淺綠色溶液中溶質(zhì)一定有FeCl2、CaCl2；故A正確；

B、由乙同學(xué)分析中可知發(fā)生的反應(yīng)有：氧化鈣和水反應(yīng)；氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)；氧化鐵和鹽酸反應(yīng)；碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)共4個(gè)反應(yīng)；故B錯(cuò)誤；

C、由乙同學(xué)分析中可知乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到的黃色溶液中溶質(zhì)有FeCl3、CaCl2，由于加入的是過(guò)量的稀鹽酸，因此里面的溶質(zhì)還有HCl，故C錯(cuò)誤；

D、由甲同學(xué)分析中可知甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體為氫氣和二氧化碳?xì)怏w兩種，由乙同學(xué)分析①中可知乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體為二氧化碳?xì)怏w所以生成的氣體成分不同；故D正確。

故選：A D。