Question

20．冰冰同不害超市购买的袋装薯片中意外发现有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe”；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色的，大多数是灰白色的．经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，小丽打算进行实验探究，请你一同参与．

【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe．
【查阅资料】①氢气具有还原性，能夺取某些金属氧化物中的氧，使金属还原，②白色的无水硫酸铜遇水变成蓝色．
[实验设计]装置如图所示：
【实验预测与分析】
（1）若要证实样品中含有CaCO₃，B中观察到的实验现象是澄清的石灰水变浑浊，B中发生反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O． 若要证实样品中含有Fe，D中应观察到的实验现象是黑色固体变成红色，E中应观察到白色固体变成蓝色．
（2）A中反应产生气体单质的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；．
（3）有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中其中不属于氧化物的化学式Ca（OH）₂．为了验证该物质的存在，有同学取一部分袋内灰白色粉末加水充分溶解、过滤，再向滤液中滴加酚酞试液，若液体变红色，则证明了该物质的存在．
（4）冰冰认为棕红色粉末Fe₂O₃也能与盐酸反应，请你写出反应的化学方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（5）有同学认为应在E装置后增加盛有浓硫酸的洗气瓶．才使实验更有说服力．

Answer 1

分析 （1）若样品中含有CaCO₃，它会与盐酸反应，生成气体；产生的气体能与澄清石灰水反应；若样品中含有Fe，它与盐酸反应生成能还原氧化铜的氢气，还原氧化铜时有水生成；
（2）根据碳酸钙和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳解答；根据铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气解答；
（3）样品中成分可能未完全变质，可能含有氧化钙，并依据氧化钙和水反应生成氢氧化钙的性质解答；
（4）根据氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水解答；
（5）根据浓硫酸具有吸水性解答．

解答 解：（1）若样品中含有CaCO₃，CaCO₃能与盐酸反应生成二氧化碳气体，观察到的实验现象是生成的气体二氧化碳进入B，与其中的其中的澄清石灰水反应生成沉淀，反应方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
若样品中含有Fe，Fe与盐酸反应生成氢气，氢气到达D装置后还原氧化铜，生成铜和水，反应中黑色粉末变为红色；水蒸气进入E装置，可以看到E中的无水硫酸铜变蓝；
（2）据碳酸钙和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）因为小袋上面标有成分：CaO、Fe，其中的CaO可能有部分未变质；可能会吸收空气中的水分，生成Ca（OH）₂，二者都是灰白色固体，所以灰白色粉末中还应该有CaO或Ca（OH）₂．了验证该物质的存在，有同学取一部分袋内灰白色粉末加水充分溶解、过滤，再向滤液中滴加酚酞溶液，若液体变红色，则证明了该物质的存在；
（4）氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水．该反应的化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（5）浓硫酸具有吸水性，为防止空气中的水蒸气进入E中，在E装置后增加盛有浓硫酸的洗气瓶．才使实验更有说服力．
故答案为：
（1）澄清的石灰水变浑浊；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；黑色固体变成红色；
（2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑； 
（3）Ca（OH）₂ ；酚酞溶液；
（4）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（5）浓硫酸．

点评 本题考查了物质的化学性质及反应时的现象和根据化学方程式的计算，因此熟练掌握物质的化学性质、方程式的书写，再结合题中情境不难解答．