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．

品名：504雙吸劑

成分：鐵粉、生石灰等

（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．久置固體中可能含有Ca（OH）2的原因是（用化學方程式表示）__．

（實驗探究1）

甲同學的方案：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
（1）取少量固體放于試管中，加足量蒸餾水溶解，靜置后取上層清液滴加無色酚酞溶液	固體溶解時試管外壁發(fā)燙，試管底部有不容物，溶液變紅．	固體中一定含有__ 和氫氧化鈣．
（2）另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
（3）將步驟（2）中產(chǎn)生的氣體通入到澄清的石灰水中	__	固體中一定含有CaCO3

（實驗質(zhì)疑）

（1）乙同學認為甲同學的實驗中不能得出一定含Ca（OH）2的結(jié)論，理由是__．

（2）丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結(jié)論，理由是__．

（實驗探究2）

乙、丙同學設計如下實驗方案繼續(xù)驗證：

（1）③中反應的化學方程式是__．

（2）乙、丙同學實驗中又能得出固體樣品中一定還含有__，仍有一種物質(zhì)不能確定，該物質(zhì)是__．

（3）乙、丙同學又經(jīng)過實驗測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．

（實驗結(jié)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】CaO+H2O=Ca（OH）2 CaO 稀鹽酸 Fe 澄清的石灰水變渾濁 氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣也能使無色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有氫氧化鈣 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 Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH Fe2O3 Ca（OH）2 Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3

【解析】

作出猜想：氧化鈣在空氣中能與空氣中的水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2

實驗探究1：甲同學的方案：

（1）取少量固體放于試管中，加足量蒸餾水溶解，靜置后取上層清液滴加無色酚酞溶液，固體溶解時試管外壁發(fā)燙，說明一定含有氧化鈣，氧化鈣溶于水放出大量的熱，試管底部有不容物，溶液變紅，不一定含有氫氧化鈣，因為氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，也能使酚酞試液變紅；

（2）另取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵，不一定不含Fe2O3，因為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．

（3）將步驟（2）中產(chǎn)生的氣體通入到澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，說明固體中一定含有碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳使石灰水變渾濁．

實驗探究2：

（1）由乙丙同學的設計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉；固體溶于水后，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，化學方程式為：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

（2）對濾渣B的探究：①取濾渣B于試管中，加入足量稀鹽酸，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色，說明一定含有碳酸鈣和氧化鐵，碳酸鈣與鹽酸反應產(chǎn)生氣泡，氧化鐵與鹽酸反應產(chǎn)生氯化鐵溶于水呈黃色．

由乙丙同學的實驗還不能確定一定含有氫氧化鈣，因為氧化鈣與水反應生成了氫氧化鈣．

實驗結(jié)論：經(jīng)過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量為1.6g，而濾渣B中CaCO3的質(zhì)量為1.0g，故氧化鈣或氫氧化鈣或兩者混合物質(zhì)量為0.6g，與碳酸鈉反應生成的濾渣C碳酸鈣的質(zhì)量為1.0g，C中鈣元素質(zhì)量是：1.0g×100%=0.4g，根據(jù)反應前后鈣元素守恒，假設0.6g全是氧化鈣，則含鈣元素質(zhì)量為0.6g××100%=0.428g，假設全是氫氧化鈣，則鈣元素質(zhì)量為0.6××100%=0.324g，而C中鈣元素質(zhì)量為0.4g，因此是氧化鈣和氫氧化鈣的混合物，即久置固體的成分是：Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。