Question

【题目】“双吸剂”是常用的食品防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究。

（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

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

（实验探究1）甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
⑴取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不溶物，溶液变红。	固体中一定含有_____和氢氧化钙。
⑵另取少量固体放于试管中，滴加足量稀盐酸。	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____， 一定不含Fe2O3。
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。	_________________	固体中一定含有CaCO3。

（实验质疑）

⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论，理由是___________；

⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是______________。

（实验探究2）乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

(1)③中反应的化学方程式是______________________；

(2)乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有_________，仍有一种物质不能确定，该物质是_____；

(3)乙、丙同学又经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，滤渣C的质量为1.0g．

（实验结论）综合上述实验及所给数据，久置固体的成分是 ______________________。

Answer 1

【答案】 氧化钙（CaO） 铁（Fe） 澄清的石灰水变浑浊 氧化钙和水反应生成氢氧化钙，能使酚酞试液变红 氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 碳酸钙和氧化铁（CaCO3和Fe2O3） 氢氧化钙[或Ca(OH)2] Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

【解析】本题考查了实验探究物质的组成成分以及含量，金属的化学性质，生石灰的性质，碱的化学性质，化学方程式的书写等。

实验探究1：甲同学的方案：

（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液，固体溶解时试管外壁发烫，说明一定含有氧化钙（CaO）；

（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，固体中一定含有铁（Fe）；

（3）碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明固体中一定含有碳酸钙；

实验质疑：（1）氧化钙溶于水放出大量的热，试管底部有不溶物，溶液变红，不一定含有氢氧化钙，因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，也能使酚酞试液变红；

（2）不一定不含Fe2O3，因为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色；

实验探究2：（1）由乙丙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉；固体溶于水后，滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；

（2）对滤渣B的探究：①取滤渣B于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡冒出，溶液变为黄色，说明一定含有碳酸钙和氧化铁，碳酸钙与盐酸反应产生气泡，氧化铁与盐酸反应产生氯化铁溶于水呈黄色。由乙丙同学的实验还不能确定一定含有氢氧化钙，因为氧化钙与水反应生成了氢氧化钙；

实验结论：经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，氧化钙或氢氧化钙或两者混合物质量为0.6g，与碳酸钠反应生成的滤渣C碳酸钙的质量为1.0g，C中钙元素质量是：1.0g××100%=0.4g，根据反应前后钙元素守恒，假设0.6g全是氧化钙，则含钙元素质量为0.6g××100%=0.428g，假设全是氢氧化钙，钙元素质量为0.6××100%=0.324g，C中钙元素质量为0.4g，因此是氧化钙和氢氧化钙的混合物，久置固体的成分是：Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3。