Question

【題目】紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”。其標簽如圖所示，某化學興趣小組對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產生濃厚的興趣，設計實驗進行探究。

【提出問題】：久置固體的成分是什么？

【查閱資料】：鐵與氯化鐵溶液在常溫下發生反應：Fe+2FeCl3=3FeCl2

打開固體包裝觀察：部分固體呈黑色，部分固體呈白色，另有少量紅棕色的塊狀固體。

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

其中可能含有Fe2O3的依據是________________________________。

【實驗探究】：甲同學的方案：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
(1)取少量久置固體于試管中，滴加足量的蒸餾水，攪拌	固體溶解，試管外壁發燙	固體中一定含有_________
(2)過濾，在濾液中滴加無色酚酞溶液	溶液變紅色	固體中一定含有氫氧化鈣
(3)取濾渣放入試管中，滴加足量的______________	固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液	固體中一定含有________， 一定不含氧化鐵

【實驗質疑】：乙同學認為甲同學在實驗中得出 “一定不含氧化鐵”的結論是錯誤的，理由是____________。你認為甲同學哪一步實驗操作得出的結論也不合理：____________，理由是______(用化學方程式表示)。

【繼續探究】乙同學另取久置的固體進行實驗探究：

乙同學對濾渣B進行探究：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取濾渣B于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通入澄清石灰水	固體逐漸消失、______、 有氣泡冒出、___________	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。寫出Fe2O3和稀鹽酸反應的化學方程式：________________

【計算得出結論】：

如上述實驗流程，乙同學現取5g久置固體研碎，用磁鐵吸引，得殘留固體3g，加足量水充分溶解過濾，得濾渣B的質量為1.8g。在濾液A中加足量碳酸鈉溶液后過濾得濾渣C的質量為2g。請計算：

(1)濾液A中含氫氧化鈣的質量為______________。(寫出計算過程)

(2)通過計算，得出殘留固體的成分：__________________。(寫出計算過程)

Answer 1

【答案】 固體中有紅棕色固體 氧化鈣與水反應是強放熱的反應，因為固體溶解，試管外壁發燙，故一定有氧化鈣 稀鹽酸 鐵 氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵，氯化鐵又與鐵反應生成淺綠色的氯化亞鐵 操作2 CaO+ H2O= Ca(OH)2 溶液變為黃色 澄清石灰水變渾濁 Fe2O3+ 6HCl== 2FeCl3+ 3H2O 1.48g Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3

【解析】（1）由于固體中含有少量紅棕色的塊狀固體，故可能含有Fe2O3；

（2）氧化鈣與水反應是強放熱的反應，因為固體溶解，試管外壁發燙，故一定有氧化鈣；

（3）濾渣中加入稀鹽酸后，固體溶解，有氫氣生成，溶液變為淺綠色，故濾渣中一定有鐵；可能含有氧化鐵，理由是氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵，氯化鐵又與鐵反應生成淺綠色的氯化亞鐵，故可能含有氧化鐵；操作2中滴入酚酞溶液變紅，不一定有氫氧化鈣，因為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣也會使酚酞變紅，該反應的方程式為CaO+ H2O= Ca(OH)2；

（4）由于鐵可以被磁鐵吸引，故可以用磁鐵分離出鐵粉；取殘留的固體加入適量的稀鹽酸，固體減少，有氣泡冒出，溶液變為黃色，證明固體中一定有氧化鐵，發生的反應方程式為Fe2O3+ 6HCl== 2FeCl3+ 3H2O

（5）設濾液A中氫氧化鈣的質量為x

Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2NaOH

74 100

x 2g

= 求得x=1.48g

濾渣B于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通入澄清石灰水，有氣泡冒出，說明一定有碳酸鈣，有黃色溶液出現，說明一定有氧化鐵，由題可知，混合物中一定有氧化鈣，氧化鈣可以與水反應生成氫氧化鈣，溶于水的物質的質量和為3g-1.8g=1.2g，假設1.2g的物質全是氧化鈣，設1.2g的氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣的質量為y

CaO+ H2O= Ca(OH)2

56 74

1.2 y

= 求得y=1.59g，1.59g1.48g，故原混合物中有氧化鈣和氫氧化鈣，故殘留固體的成分是Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3；