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”，其標簽如下圖所示。

同學們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，設計實驗進行探究。

（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。

（實驗探究）

甲同學的方案：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量固體放于試管中，滴加足量的_____。	固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液。	固體中一定含有_____，一定不含Fe2O3。

乙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結論，理由是_____。并設計如下實驗方案繼續(xù)驗證。

（1）②中固體溶解時放出大量熱，由此可以判斷固體中一定含有_____。

（2）③中反應的化學方程式是_____。

乙同學對濾渣B又進行探究。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
_____	_____	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。

（反思與評價）

丙同學認為乙同學的方案中仍有一種物質不能確定。丙同學經過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質的總質量為1.6g，濾渣B中CaCO3的質量為1.0g，濾渣C的質量為1.0g。

（實驗結論）綜合上述實驗及所給數(shù)據(jù)，久置固體的成分是_____。

Answer 1

【答案】稀鹽酸 Fe 氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，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】

[實驗探究]

甲同學的方案：根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，由于滴加某物質后，“固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，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：不一定不含Fe2O3的理由是：由于氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，而根據(jù)題意，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色。故填：氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色。

（1）由乙同學的設計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，而②中的固體溶解時放出大量熱，結合生石灰溶于水生成熟石灰時，會放出大量的熱，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生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，故③中反應的化學方程式是Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；

（3）對濾渣B的探究：根據(jù)實驗結論可知，固體中一定含有CaCO3和Fe2O3，驗證這二者，可用稀鹽酸，因為鹽酸能與碳酸鈣反應，生成二氧化碳氣體；能與氧化鐵反應，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。

[實驗結論]

丙同學認為乙同學的方案中仍有一種物質不能確定，應為氫氧化鈣。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生成的碳酸鈣；結合實驗數(shù)據(jù)可知，濾渣B中CaCO3的質量為1.0g，濾渣C的質量為1.0g，則鈣元素質量=2.0g××100%=0.8g，而經過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質的總質量為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。