Question

【題目】(10分）“雙吸劑”是一種常見袋裝食品的保鮮劑，能吸收空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣 等。化學(xué)興趣小組的同學(xué)在某食品袋中發(fā)現(xiàn)一包“雙吸劑”，其標(biāo)簽如下圖所示。同學(xué)們 對這包久置的“雙吸劑”固體樣品很好奇，設(shè)計實驗進(jìn)行探究。

【提出問題】久置“雙吸劑”固體的成分是什么？

【查閱資料】

①鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應(yīng)生成氯化亞鐵：Fe + 2FeCl3 =3FeCl2；

②堿性的Na2C03溶液可以與中性的CaCl2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。

【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe203、Ca0、Ca(0H)2和CaC03。

【實驗探究1】下表是小明設(shè)計的實驗方案和記錄的實驗報告，請你補(bǔ)充完整。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取少量樣品放入試管中，滴加一定量的 ．用帶異營的單孔橡皮塞塞緊試管口，導(dǎo)管另 一端伸入澄清石灰水中。	試管中固體逐漸減少， 有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁。	樣品中一定含有 ， 不含F(xiàn)e203。
②取少量樣品放入試管中，加水 溶解，靜置后取上層清液滴加無 色酚酞試液。	試管底部有不溶物，上層清液由無色變?yōu)榧t色。	樣品中含有 。

【實驗質(zhì)疑】小組同學(xué)通過討論認(rèn)為實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e203的結(jié)論，理由是 、

(用化學(xué)方程式表示）。

為進(jìn)一步確定這包久置的“雙吸劑”固體的成分迸行如下定量實驗。

【實驗探究2】取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體2． 6g，按照下圖流程進(jìn)行實驗，請回答相關(guān)問題：

（1）操作二、操作三名稱是_ 。

（2）固體I的成分是_ 。(填物質(zhì)化學(xué)式，下同）；

（3）燒杯A中溶液和加入的碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ ；

（4）依據(jù)實驗探究1、2中現(xiàn)象的分析及數(shù)據(jù)計算判斷，這包久置“雙吸劑”固體的成分是 。

【實驗反思】

下列對實驗探究1、2的反思，不正確的是_(填字母序號）。

A．對物質(zhì)成分的探究有時需要定性與定量實驗的結(jié)合

B．實驗探究2燒杯C中的溶質(zhì)為Na2C03和NaOH

C．實驗探究1、2中都有氣體產(chǎn)生，但生成的氣體成分不同

D．在原樣品中加人足量鹽酸有4個反應(yīng)發(fā)生

Answer 1

【答案】[實驗探究1] ①稀鹽酸 碳酸鈣、鐵

②氧化鈣、氫氧化鈣中最少存在一種。

[實驗質(zhì)疑] Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[實驗探究2]（1）過濾；（2）CaCO3、Fe2O3

（3）Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。

（4）Fe、=CaCO3、CaCO3、CaO、Ca(OH)2 D

【解析】

試題分析：[實驗探究1]

①由于實驗中觀察到固體減少且產(chǎn)生氣體，說明加入的液體可與固體成分反應(yīng)，結(jié)合物質(zhì)可能的成分可知：加入的液體為稀鹽酸。由于觀察到澄清的石灰水變渾濁，所以可確定氣體為二氧化碳，則原固體中一定含碳酸鈣；同時溶液呈淺綠色，即為亞鐵鹽的溶液；所以原固體中一定含鐵。

②所得溶液使無色酚酞變紅，可說明所得溶液呈堿性�？赡艹煞种械难趸�鈣可與水反應(yīng)生成氫氧化鈣。所以可確定氧化鈣、氫氧化鈣中最少存在一種。

[實驗質(zhì)疑]由于氧化鐵和鹽酸反應(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。因此原固體中可能含F(xiàn)e2O3。所以①中“一定不含F(xiàn)e2O3”的結(jié)論是錯誤的。化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[實驗探究2]經(jīng)磁鐵吸引后，固體質(zhì)量減少是因為含鐵粉的緣故；

（1）操作二和操作三的作用均為將混合物分為固體和液體兩部分，所以操作為過濾；

（2）固體Ⅰ是“雙吸劑”中的不溶性物質(zhì)。由于固體能與鹽酸反應(yīng)可生成氣體。所以為碳酸鈣（CaCO3）。根據(jù)生成氣體的質(zhì)量，可計算出固體中含碳酸鈣的質(zhì)量為1g。而圖示中固體為2g，所以固體還含有氧化鐵。

（3）從樣品到固體Ⅰ時，其質(zhì)量減少。所以燒杯A中的溶液為氫氧化鈣溶液。與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。

（4）從樣品到固體Ⅰ時，其質(zhì)量減少了2 ．6 g—2 g=0 ．6 g。而經(jīng)過與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣的質(zhì)量為1 g。根據(jù)氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算出參加反應(yīng)的氫氧化鈣的質(zhì)量為0 ．74 g>0 ．6 g。所以可知原固體中一定含氧化鈣。如0 ．6 g完全是氧化鈣，結(jié)合氧化鈣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算出生成氫氧化鈣的質(zhì)量大于0 ．74 g。所以原固體中還含一定量的氫氧化鈣。結(jié)合上面的分析可知原固體的成分為：鐵、氧化鐵、碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣。

[實驗反思]

A.物質(zhì)成分的探究需要定量和定性實驗相結(jié)合；

B.燒杯C中的成分為生成氫氧化鈉和過量未反應(yīng)的碳酸鈉；

C.探究1中生成的氣體為鐵與酸反應(yīng)生成的氫氣；而探究2中生成的氣體為碳酸鈣與酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w；

D.原樣品中能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)有五種。所以應(yīng)選D項。