Question

11．（1）小麗在購買的袋裝薯片中發(fā)現(xiàn)有一個小袋，上面標有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字樣，撕開小袋，發(fā)現(xiàn)里面的固體粉末有少許是棕紅色的，大多數(shù)是灰白色的．經(jīng)過分析，她認為棕紅色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末應該含有CaCO₃和Fe，為驗證自己的判斷，小麗打算進行實驗探究，請你一同參與．
【實驗目的】證實灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe．
【查閱資料】①氫氣具有還原性，能奪取某些金屬氧化物中的氧，使金屬還原，
②白色的無水硫酸銅遇水變成藍色．
【實驗設計】裝置如圖所示：

【實驗預測與分析】
①若要證實樣品中含有CaCO₃，B中觀察到的實驗現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁，B中發(fā)生反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
②若要證實樣品中含有Fe，D中應觀察到的實驗現(xiàn)象是黑色固體變成紅色，E中應觀察到的實驗現(xiàn)象是白色固體變成藍色．
③看了小麗的分析結(jié)論，有同學認為小袋內(nèi)灰白色粉末中還應該有別的物質(zhì)，請你寫出其中一種物質(zhì)的化學式CaO或Ca（OH）₂．
④小麗認為棕紅色粉末Fe₂O₃也能與鹽酸反應，請你寫出反應的化學方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（2）黃銅是銅、鋅合金，它可用來制造機器、電器零件及日用品．為測定某黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)，現(xiàn)取20g該樣品粉碎，加入到100g稀硫酸中，恰好完全反應，反應后測得燒杯中剩余物的總質(zhì)量為119.6克．
①反應生成氫氣的質(zhì)量是0.4g，
②黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)是35%，
③計算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）①若樣品中含有CaCO₃，它會與鹽酸反應，生成氣體；產(chǎn)生的氣體能與澄清石灰水反應；
②若樣品中含有Fe，它與鹽酸反應生成能還原氧化銅的氫氣，還原氧化銅時有水生成；
③樣品中成分可能未完全變質(zhì)，可能含有氧化鈣，并依據(jù)氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣的性質(zhì)解答；
④根據(jù)氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水解答；
（2）①根據(jù)銅和鋅的性質(zhì)可知，加入稀硫酸時，只有鋅與硫酸反應生成了硫酸鋅和氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，減少的質(zhì)量就是生成氫氣的質(zhì)量；
②根據(jù)鋅與硫酸反應的方程式，由氫氣的質(zhì)量可以求出鋅的質(zhì)量，進而求出銅的質(zhì)量和銅的質(zhì)量分數(shù)；
③根據(jù)方程式和“溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)質(zhì)量}{溶液質(zhì)量}$×100%”計算即可．

解答 解：（1）①若樣品中含有CaCO₃，CaCO₃能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，觀察到的實驗現(xiàn)象是生成的氣體二氧化碳進入B，與其中的其中的澄清石灰水反應生成沉淀，反應方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
故答案為：澄清的石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
②若樣品中含有Fe，F(xiàn)e與鹽酸反應生成氫氣，氫氣到達D裝置后還原氧化銅，生成銅和水，反應中黑色粉末變?yōu)榧t色；水蒸氣進入E裝置，可以看到E中的無水硫酸銅變藍；
故答案為：黑色固體變成紅色；      白色固體變成藍色；
③因為小袋上面標有成分：CaO、Fe，其中的CaO可能有部分未變質(zhì)；可能會吸收空氣中的水分，生成Ca（OH）₂，二者都是灰白色固體，所以灰白色粉末中還應該有CaO或Ca（OH）₂．
故答案為：CaO或Ca（OH）₂；
④氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水．該反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（2）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成的氫氣的質(zhì)量為：100g+20g-119.6g=0.4g
故答案為：0.4g；
②設樣品中鋅的質(zhì)量是X，設稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為Y
 Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑                     
 65     98                 2
 X      Y               0.4g
    $\frac{65}{X}=\frac{98}{Y}=\frac{2}{0.4g}$
解得：X=13g             Y=19.6g                                                
所以樣品中銅的質(zhì)量為：20g-13g=7g
樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{7g}{20g}$×100%=35%
故答案為：35%；
③稀硫酸中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%     
答：稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%．

點評 本題考查了物質(zhì)的化學性質(zhì)及反應時的現(xiàn)象和根據(jù)化學方程式的計算，因此熟練掌握物質(zhì)的化學性質(zhì)、方程式計算，再結(jié)合題中情境不難解答．