Question

【题目】红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”。其标签如图所示，某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣，设计实验进行探究。

品名：504双吸剂

成分：铁粉、生石灰等

（提出问题）：久置固体的成分是什么？

（查阅资料）：铁与氯化铁溶液在常温下发生反应：Fe+2FeCl3＝3FeCl2打开固体包装观察：部分固体呈黑色，部分固体呈白色，另有少量红棕色的块状固体。

（作出猜想）：久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。其中可能含有Fe2O3的依据是_____________。

（实验探究）：甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量久置固体于试管中，滴加足量的蒸馏水，搅拌	固体溶解，试管外壁发烫	固体中一定含有______
（2）过滤，在滤液中滴加无色酚酞溶液	溶液变红色	固体中一定含有氢氧化钙
（3）取滤渣放入试管中,滴加足量的________	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液	固体中一定含有______，一定不含氧化铁

（实验质疑）乙同学认为甲同学在实验中得出“一定不含氧化铁”的结论是错误的，理由是______________。你认为甲同学哪一步实验操作得出的结论也不合理：__________，理由是___________（用化学方程式表示。）

（继续探究）乙同学另取久置的固体进行实验探究：

乙同学对滤渣B进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
取滤渣B于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水	固体逐渐消失、______有气泡冒出、______	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。写出Fe2O3和稀盐酸反应的化学方程式_______

（计算得出结论）：如上述实验流程，乙同学现取5g久置固体研碎，用磁铁吸引，得残留固体3g，加足量水充分溶解过滤，得滤渣B的质量为1.8g。在滤液A中加足量碳酸钠溶液后过滤得滤渣C的质量为2g,通过计算后得出残留固体的成分为：__________。

Answer 1

【答案】固体中少量红棕色的块状固体 CaO 盐酸 CaCO3 铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁 实验操作（2） CaO+H2O═Ca(OH)2 澄清石灰水变浑浊 溶液由无色变成黄色 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3

【解析】

作出猜想：

其中可能含有Fe2O3的依据是固体中少量红棕色的块状固体；

实验探究：

（1）取少量久置固体于试管中，滴加足量的蒸馏水，搅拌，固体溶解，试管外壁发烫，是因为氧化钙和水反应放热，因此固体中含有氧化钙；
（3）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。取滤渣放入试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，固体中一定含有碳酸钙，一定不存在氧化铁。实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量久置固体于试管中，滴加足量的蒸馏水，搅拌	固体溶解，试管外壁发烫	固体中一定含有CaO
（2）过滤，在滤液中滴加无色酚酞溶液	溶液变红色	固体中一定含有氢氧化钙
（3）取滤渣放入试管中,滴加足量的盐酸	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液	固体中一定含有CaCO3，一定不含氧化铁

实验质疑：

根据“铁与氯化铁溶液在常温下发生反应：Fe+2FeCl3＝3FeCl2”可知，乙同学认为甲同学在实验中得出“一定不含氧化铁”的结论是错误的，理由是铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁；

甲同学实验操作（2）得出的结论也不合理，理由是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O═Ca(OH)2；

继续探究：

取滤渣B于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水，固体逐渐消失、澄清石灰水变浑浊、有气泡冒出，是因为稀盐酸和碳酸钙反应生成了二氧化碳，溶液由无色变成黄色，是因为氧化铁和稀盐酸反应生成了氯化铁，实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论
取滤渣B于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水	固体逐渐消失、澄清石灰水变浑浊，有气泡冒出、溶液由无色变成黄色	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。Fe2O3和稀盐酸反应的化学方程式：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O

计算得出结论：

（1）设滤液A中含氢氧化钙的质量为x。

x=1.48g；

现取5g久置固体研碎，用磁铁吸引，得残留固体3g，加足量水充分溶解过滤，得滤渣B的质量为1.8g，则氧化钙、或氧化钙和氢氧化钙的质量=3g-1.8g=1.2g；如果1.2g物质全部是氧化钙；

设：1.2g氧化钙和水反应生成氢氧化钙质量为y。

y=1.6g；

滤液A中含氢氧化钙的质量为1.48g，因此1.2g物质是氧化钙和氢氧化钙的混合物，通过滤渣B的探究可知，固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。所以残留固体成分是Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3。