【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(duì)這包久置的“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(shí)驗(yàn)探究1】下表是小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案和記錄的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,請(qǐng)你補(bǔ)充完整。

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①取少量樣品放入試管中,滴加一定量的 用帶異營(yíng)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(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】小組同學(xué)通過討論認(rèn)為實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),請(qǐng)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(shí)驗(yàn)探究1、2中現(xiàn)象的分析及數(shù)據(jù)計(jì)算判斷,這包久置“雙吸劑”固體的成分是 。

【實(shí)驗(yàn)反思】

下列對(duì)實(shí)驗(yàn)探究1、2的反思,不正確的是_(填字母序號(hào))。

A對(duì)物質(zhì)成分的探究有時(shí)需要定性與定量實(shí)驗(yàn)的結(jié)合

B實(shí)驗(yàn)探究2燒杯C中的溶質(zhì)為Na2C03和NaOH

C實(shí)驗(yàn)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(gè)反應(yīng)發(fā)生

【答案】[實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)質(zhì)疑] Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究1]

①由于實(shí)驗(yàn)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(shí)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}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(shí)驗(yàn)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(cuò)誤的;瘜W(xué)方程式為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[實(shí)驗(yàn)探究2]經(jīng)磁鐵吸引后,固體質(zhì)量減少是因?yàn)楹F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(jì)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(shí),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(shí),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(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)反思]

A.物質(zhì)成分的探究需要定量和定性實(shí)驗(yàn)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(xiàng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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實(shí)驗(yàn)序號(hào)

X的用量/g

Y的用量/g

生成X2Y的質(zhì)量/g

1

7.4

1.6

8.0

2

9.6

3.2

12.0

參加反應(yīng)的X與Y的質(zhì)量比為

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