Question

（1）小麗在購買的袋裝薯片中發現有一個小袋，上面標有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字樣，撕開小袋，發現里面的固體粉末有少許是棕紅色的，大多數是灰白色的．經過分析，她認為棕紅色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末應該含有CaCO₃和Fe，為驗證自己的判斷，小麗打算進行實驗探究，請你一同參與．
實驗目的：證實灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe．
查閱資料：①氫氣具有還原性，能奪取某些金屬氧化物中的氧，使金屬還原，②白色的無水硫酸銅遇水變成藍色．
實驗設計：裝置如圖所示：

實驗預測與分析：
①若要證實樣品中含有CaCO₃，B中觀察到的實驗現象是______，B中發生反應的化學方程式為______．
②若要證實樣品中含有Fe，D中應觀察到的實驗現象是______，E中應觀察到的實驗現象是______．
③看了小麗的分析結論，有同學認為小袋內灰白色粉末中還應該有別的物質，請你寫出其中一種物質的化學式______．
④小麗認為棕紅色粉末Fe₂O₃也能與鹽酸反應，請你寫出反應的化學方程式______．
（2）黃銅是銅、鋅合金，它可用來制造機器、電器零件及日用品．為測定某黃銅中銅的質量分數，現取20g該樣品粉碎，加入到100g稀硫酸中，恰好完全反應，反應后測得燒杯中剩余物的總質量為119.6克．
①反應生成氫氣的質量是______；
②黃銅樣品中銅的質量分數是______；
③計算稀硫酸中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）①若樣品中含有CaCO₃，CaCO₃能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，觀察到的實驗現象是生成的氣體二氧化碳進入B，與其中的其中的澄清石灰水反應生成沉淀，反應方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
故答案為：澄清的石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
②若樣品中含有Fe，Fe與鹽酸反應生成氫氣，氫氣到達D裝置后還原氧化銅，生成銅和水，反應中黑色粉末變為紅色；水蒸氣進入E裝置，可以看到E中的無水硫酸銅變藍；
故答案為：黑色固體變成紅色； 白色固體變成藍色；
③因為小袋上面標有成分：CaO、Fe，其中的CaO可能有部分未變質；可能會吸收空氣中的水分，生成Ca（OH）₂，二者都是灰白色固體，所以灰白色粉末中還應該有CaO或Ca（OH）₂．
故答案為：CaO或Ca（OH）₂；
（2）①根據質量守恒定律可知，生成的氫氣的質量為：100g+20g-119.6g=0.4g
故答案為：0.4g
②設樣品中鋅的質量是X，設稀硫酸中溶質的質量為Y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
X Y 0.4g
= =
解得：X=13g Y=19.6g
所以樣品中銅的質量為：20g-13g=7g
樣品中銅的質量分數是×100%=35%
故答案為：35%；
③稀硫酸中的溶質的質量分數=×100%=19.6%
答：稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%
分析：（1）①若樣品中含有CaCO₃，它會與鹽酸反應，生成氣體；產生的氣體能與澄清石灰水反應；
②若樣品中含有Fe，它與鹽酸反應生成能還原氧化銅的氫氣，還原氧化銅時有水生成；
③樣品中成分可能未完全變質，可能含有氧化鈣，并依據氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣的性質解答；
（2）①根據銅和鋅的性質可知，加入稀硫酸時，只有鋅與硫酸反應生成了硫酸鋅和氫氣，根據質量守恒定律可知，減少的質量就是生成氫氣的質量；
②根據鋅與硫酸反應的方程式，由氫氣的質量可以求出鋅的質量，進而求出銅的質量和銅的質量分數；
③根據方程式和“溶質質量分數=×100%”計算即可．
點評：本題考查了物質的化學性質及反應時的現象和根據化學方程式的計算，因此熟練掌握物質的化學性質、方程式計算，再結合題中情境不難解答．