Question

（8分）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(wèn)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(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液。	固體中一定含有   ， 一定不含F(xiàn)e2O3。

 

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F(xiàn)e₂O₃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(guò)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1.6 g，濾渣B中CaCO₃的質(zhì)量為1.0 g，濾渣C的質(zhì)量為1.0 g。

【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】

甲同學(xué)的方案：稀鹽酸     Fe

乙同學(xué)理由：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）CaO 

（2）Na₂CO₃+ Ca(OH)₂ = CaCO₃↓+ 2NaOH

對(duì)濾渣B的探究

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
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。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃

【解析】

試題分析：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(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液”可知，加入的是稀酸，而固體中一定含有鐵。

乙同學(xué)：不一定不含F(xiàn)e₂O₃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。

（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。

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(jiàn)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(jiàn)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(guò)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。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量，常見(jiàn)金屬的特性及其應(yīng)用，酸的化學(xué)性質(zhì)，鹽的化學(xué)性質(zhì)

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究，并通過(guò)觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來(lái)驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。