Question

【題目】化學(xué)學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課上，老師拿來一包粉末。它是由長期放置在空氣中的鐵粉和久置的堿石灰干燥劑混合而成，讓同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

（提出問題）固體樣品的成分是什么？

（查閱資料）（1）堿石灰干燥劑是CaO和NaOH的混合物。

（2）BaCl2溶液顯中性。

（猜想與假設(shè)）固體樣品中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3和_____等七種物質(zhì)。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

甲組同學(xué)對(duì)濾渣B的成分進(jìn)行探究，記錄如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式
取少量濾渣B于試管中，加入足量稀鹽酸，將生成的氣體通入澄清的石灰水中	①_____ ②_____	結(jié)論：濾渣B中有 Fe2O3，CaCO3．實(shí)驗(yàn)操作中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____（答出一個(gè)即可）

乙組同學(xué)對(duì)濾液C的成分進(jìn)行探究，記錄如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量濾液C于試管中，加入過量BaCl2溶液，靜置，向上層清液中滴加無色酚酞試液，振蕩	①有白色沉淀生成 ②酚酞試液由無色變成紅色	濾液C中有_____

（解釋與結(jié)論）（1）乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中加入過量BaCl2溶液的目的是_____。

（2）通過以上實(shí)驗(yàn)探究，該固體樣品中能確定一定含有的成分是_____。

Answer 1

【答案】CaCO3固體全部溶解，溶液由無色變成黃色澄清石灰水變渾濁Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O（答出一個(gè)即可）NaOH、Na2CO3使碳酸鈉完全反應(yīng)，以防止對(duì)檢驗(yàn)氫氧化鈉產(chǎn)生影響Fe、Fe2O3、Ca（OH）2、Na2CO3

【解析】

鐵能被磁鐵吸引，生銹產(chǎn)生氧化鐵，氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉；氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液都是顯堿性溶液，都能使酚酞試液變紅色。

猜想與假設(shè)：

氧化鈣吸收空氣中的水生成氫氧化鈣，氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉，碳酸鈉能與氫氧化鈣反應(yīng)生成物碳酸鈣和氫氧化鈉。所以固體樣品中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3和CaCO3等七種物質(zhì)；

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

甲組：若固體中含有氧化鐵，加入足量稀鹽酸，稀鹽酸和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，氯化鐵溶液呈黃色，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是固體全部溶解，溶液由無色變成黃色；若固體中含有碳酸鈣，加入足量稀鹽酸，稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，實(shí)驗(yàn)記錄如下所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式
取少量濾渣B于試管中，加入足量稀鹽酸，將生成的氣體通入澄清的石灰水中	①固體全部溶解，溶液由無色變成黃色 ②澄清石灰水變渾濁	結(jié)論：濾渣B中有 Fe2O3，CaCO3．實(shí)驗(yàn)操作中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O或CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑或CO2 +Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H2O

乙組：取少量濾液C于試管中，加入過量BaCl2溶液，靜置，向上層清液中滴加無色配酞試液，振蕩，產(chǎn)生白色沉淀，氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞變紅，氯化鋇溶液呈中性，說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，實(shí)驗(yàn)記錄如下所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量濾液C于試管中，加入過量BaCl2溶液，靜置，向上層清液中滴加無色酚酞試液，振蕩	①有白色沉淀生成 ②酚酞試液由無色變成紅色	濾液C中有NaOH、Na2CO3

解釋與結(jié)論：

（1）碳酸鈉溶液呈堿性，對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)有干擾。乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中加入過量BaCl2溶液的目的是使碳酸鈉完全反應(yīng)，以防止對(duì)檢驗(yàn)氫氧化鈉產(chǎn)生影響；

（2）通過以上實(shí)驗(yàn)探究可知，磁鐵能夠吸引黑色粉末，鐵能被磁鐵吸引，說明固體中含有鐵，氧化鈣與水反應(yīng)放熱、氫氧化鈉固體溶于水放熱。加入水溶解時(shí)不放熱，說明固體中不含有氧化鈣和氫氧化鈉，碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該固體樣品中不一定含有碳酸鈣，能確定一定含有的成分是Fe、Fe2O3、Ca（OH）2、Na2CO3。