【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(biāo)簽如下圖所示.同學(xué)們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇,設(shè)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(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.久置固體中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化學(xué)方程式表示)

【實驗探究1】

甲同學(xué)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F(xiàn)e2O3

(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(xué)認為甲同學(xué)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(xué)認為甲同學(xué)的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e2O3的結(jié)論,理由是

【實驗探究2】

乙、丙同學(xué)設(shè)計如下實驗方案繼續(xù)驗證:

(1)③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

(2)乙、丙同學(xué)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(xué)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

【答案】【作出猜想】CaO+H2O=Ca(OH)2

【實驗探究1】(1)CaO (2)稀鹽酸 Fe (3)澄清的石灰水變渾濁

【實驗質(zhì)疑】(1)氧化鈣與水反應(yīng)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

(2)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

【實驗探究2】(1)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH (2)Fe2O3 、CaCO3 Ca(OH)2

【實驗結(jié)論】Fe、Fe2O3、CaOCa(OH)2、CaCO3

【解析】

試題分析:【作出猜想】久置固體中可能含有Ca(OH)2的原因用化學(xué)方程式表示:CaO+H2O=Ca(OH)2

【實驗探究1】(1)實驗現(xiàn)象是固體溶解時試管外壁發(fā)燙,因為氧化鈣能與水反應(yīng)放出大量的熱,故可得出結(jié)論固體中一定含有CaO

(2)實驗現(xiàn)象是固體逐漸消失,有大量無色氣體產(chǎn)生,得到淺綠色溶液,是鐵和稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象,故滴加的是足量的稀鹽酸,可以得出結(jié)論:固體中一定含有Fe

(3)因為實驗結(jié)論是固體中一定含有CaCO3,而CaCO3能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,故實驗現(xiàn)象是:澄清的石灰水變渾濁

【實驗質(zhì)疑】(1)乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗中不能得出一定含Ca(OH)2的結(jié)論,理由是:氧化鈣與水反應(yīng)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

(2)丙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e2O3的結(jié)論,理由是: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

【實驗探究2】(1)③中是向濾液中加入碳酸鈉溶液生成沉淀,故可判斷濾液中含有氫氧化鈣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

(2)乙、丙同學(xué)根據(jù)向濾渣中加入足量的鹽酸,有氣泡放出,溶液變?yōu)辄S色,能得出固體樣品中一定還含有Fe2O3、CaCO3 仍有一種物質(zhì)不能確定,該物質(zhì)是:Ca(OH)2

【實驗結(jié)論】根據(jù)濾渣C的質(zhì)量為1.0g ,根據(jù)化學(xué)方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH中Ca(OH)2與CaCO3的質(zhì)量關(guān)系74:100,可推出Ca(OH)2的質(zhì)量為0.74g,假設(shè)這些氫氧化鈣全部由氧化鈣與水反應(yīng)得到:CaO+H2O=Ca(OH)2 ,根據(jù)CaOCa(OH)2的質(zhì)量關(guān)系為56:74,即氧化鈣的質(zhì)量為0.56g,故殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量=1.0g+0.56g=1.56g<1.6g,故還含有Ca(OH)2,所以久置固體的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

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