Question

【题目】“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂,能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气 等。化学兴 趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如下图所示。同学们 对这包久置的“双吸剂”固体 样品很好奇,设计实验进行探究。

（提出问题）久置“双吸剂”固体的成分是什么？

（查阅资料）

①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2;

②碱性的 Na2CO3溶液可以与中性的 CaCl2 溶液发生复分解反应。

（作出猜想）久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2 和 CaCO3。

（定性研究）小明取少量样品放入试管中，加入一定量的稀盐酸，发现，试管中固体质量逐渐减少，生成一种 能使澄清石灰水变浑浊的气体，得到浅绿色溶液，他初步判断：样品中一定含有_____，一定不含 Fe2O3。

（实验质疑）小组同学谈论认为上述实验并不能得出一定不含 Fe2O3的结论，理由是_____，（用化学方程式表示）。为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量实验。

（定量研究）取 3g 样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体 2. 6g，按照如图流程进行实验，请回答相 关问题：

（1）操作二、操作三名称是_________________________。

（2）固体 I 的成分是_______________________。(填物质化学式，下同）；

（3）写出生成固体Ⅱ的化学方程式_______________________。

（4）根据定性、定量研究中现象的分析及有关数据计算判断，这包久置“双吸剂”固体的成分中氧化钙的质量小于__________________。

（实验反思）结合上面的实验，下列说法正确的是______________________（填字母序号）

A对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合

B在原样品中加入足量盐酸有 4 个反应发生

C定量研究烧杯 C 中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3

Answer 1

【答案】CaCO3、Fe Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；Fe+2FeCl3=3FeCl2 过滤 CaCO3、Fe2O3 Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH＋CaCO3↓ 0.56g AC

【解析】

定性研究：小明取少量样品放入试管中，加入一定量的稀盐酸，发现，试管中固体质量逐渐减少，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，二氧化碳气体能使石灰水变浑浊，则样品中一定含有碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；稀盐酸与铁反应得到浅绿色氯化亚铁溶液和氢气，反应原理为：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，初步判断：样品中一定含有：CaCO3和Fe，一定不含 Fe2O3。

实验质疑：小组同学谈论认为上述实验并不能得出一定不含 Fe2O3的结论，理由是：盐酸与氧化铁反应生成棕黄色氯化铁溶液和水，反应原理为：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，氯化铁溶液可以继续和铁反应生成氯化亚铁溶液：Fe+2FeCl3=3FeCl2，所得氯化亚铁溶液依然为浅绿色；

（1）操作二、操作三都是分离不溶性固体和液体，操作名称为：过滤；

（2）固体 I 的成分是；CaCO3和Fe2O3；因为2g固体中加入足量盐酸生成0.44g气体，

若生成的0.44g气体全部为二氧化碳，设：碳酸钙的质量为x，

x=1g，小于固体质量Ⅰ中的2g，则固体中不止含有碳酸钙，还有氧化铁固体；

（3）烧杯A中只有氢氧化钙溶液，加入足量的碳酸钠溶液，氢氧化钙与碳酸钠反应原理为：Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH＋CaCO3↓；

（4）根据定性、定量研究中现象的分析及有关数据计算判断，这包久置“双吸剂”固体的成分中氧化钙的质量小于0.56g：因为固体Ⅱ中碳酸钙的质量为1g，则碳酸钙中钙元素质量为1g××100%=0.4g，假设这些钙元素全部由氧化钙提供，则需要氧化钙的质量为0.56g，而固体溶于水减少的质量是0.6g＞0.56g，所以样品中一定还含有氢氧化钙，所以氧化钙的质量一定小于0.56g；

实验反思：

A、对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合，此说法正确；

B、根据定性研究并结合以上分析可知：在原样品中加入足量盐酸，存在的5种物质有碳酸钙、铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙，都能和稀盐酸反应生反应，至少能发生5种化学反应：①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；② Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；③Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；④CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O；⑤Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O

C、定量研究烧杯 C 中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3，此说法正确；烧杯中有过量的碳酸钠溶液，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应后悔产生氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀，其反应原理为：Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH；

结合上面的实验，说法正确的是AC。