Question

【題目】紅棗中含有豐富的VC和糖類,常食能增強人體的免疫力,有補血養(yǎng)氣安神等良好功效,紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑,品名為“504雙吸劑”,其標簽如圖1所示。某化學(xué)興趣小組對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產(chǎn)生了濃厚的興趣,設(shè)計實驗進行探究。

[提出問題]久置固體的成分是什么?

[作出猜想]久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。

[查閱資料]鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵。

[實驗探究]甲同學(xué)的方案:

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量固體于試管中， 滴加足量的______________。	固體逐漸消失， 有大量無色氣體產(chǎn)生,得到淺綠色溶液。	固體中一定含有___________，一定不含Fe2O3

乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗并不能得出一定不含Fe2O3 的結(jié)論,理由是____________________________。

他設(shè)計如圖2實驗方案繼續(xù)驗證。

(1)步驟①樣品用磁鐵吸引前需經(jīng)過研碎,其中研碎的目的是__________________。

(2)②中固體溶解時放出大量熱,由此可以判斷固體中一定含有__________________。

(3)③中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________。

乙同學(xué)對濾渣B又進行了探究。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通人澄清石灰水	固體逐漸消失,有氣泡產(chǎn)生，_________________。	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3

[反思與評價]甲、乙兩同學(xué)經(jīng)過討論后,完善實驗方案最終確定該久置固體的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。

Answer 1

【答案】稀鹽酸 Fe 若含有三氧化二鐵，三氧化二鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氯化鐵與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液呈淺綠色，因此僅僅通過最后溶液中含有氯化亞鐵不能確定只含有鐵，而不含有三氧化二鐵 增大接觸面積利于磁鐵吸收將鐵與其他成分分離，也有利于加水使物質(zhì)溶解 CaO 該氣體使澄清石灰水變渾濁，試管內(nèi)溶液呈黃色

【解析】

化學(xué)興趣小組設(shè)計實驗進行探究久置的“504雙吸劑”固體樣品的成分。結(jié)合標簽圖可知，鐵粉與氧氣水反應(yīng)生成鐵銹，鐵銹的主要成分為三氧化二鐵，生石灰是氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，則有：

提出問題：久置固體的成分是什么?

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

結(jié)合相關(guān)資料信息和實驗驗方案，則有：

實驗探究：

甲同學(xué)的方案

實驗操作：取少量固體于試管中， 滴加足量的稀鹽酸

實驗現(xiàn)象：固體逐漸消失，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液

實驗結(jié)論：固體中一定含有Fe，一定不含Fe2O3

乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結(jié)論，理由是若含有三氧化二鐵，三氧化二鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氯化鐵與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液呈淺綠色，因此僅僅通過最后溶液中含有氯化亞鐵不能確定只含有鐵，而不含有三氧化二鐵。

結(jié)合如圖2實驗方案流程圖，則有：

(1)步驟①樣品用磁鐵吸引前需經(jīng)過研碎，其中研碎的目的是增大接觸面積利于磁鐵吸收將鐵與其他成分分離，也有利于加水使物質(zhì)溶解。

(2) CaO、Ca(OH)2和CaCO3三種物質(zhì)，氧化鈣與水反應(yīng)放出大量的熱，②中固體溶解時放出大量熱，由此可以判斷固體中一定含有CaO。

(3)③中加入碳酸鈉溶液生成固體，發(fā)生的反應(yīng)是氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

乙同學(xué)對濾渣B又進行了探究，結(jié)合實驗操作和實驗結(jié)論可推測實驗現(xiàn)象

實驗操作：取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通人澄清石灰水

實驗現(xiàn)象：固體逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生，該氣體使澄清石灰水變渾濁，試管內(nèi)溶液呈黃色

實驗結(jié)論：固體中一定含有CaCO3和Fe2O3

反思與評價：

甲、乙兩同學(xué)經(jīng)過討論后，完善實驗方案最終確定該久置固體的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。