Question

【題目】化學學科實踐活動課上，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，讓同學們設計實驗進行探究。

（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）CaCl2溶液顯中性。

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

（進行實驗）

甲組同學對濾渣B的成分進行探究，記錄如下：

實驗操作	實驗現象	實驗結論及化學方程式
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_______________	結論：濾渣B中有 Fe2O3，CaCO3。 實驗操作中Fe2O3與稀鹽酸反應的化學方程式為：____________________

乙組同學對濾液C的成分進行探究，記錄如下：

實驗操作	實驗現象	實驗結論及化學方程式
取少量濾液C于試管中，加入過量CaCl2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__________； 濾液C中的物質與CaCl2反應的化學方程式是_________________

（解釋與結論）（1）乙組同學實驗中加入過量CaCl2溶液的目的是________________________

（2）通過以上實驗探究，該固體樣品中能確定一定含有的成分是___________________。

Answer 1

【答案】CaCO3 溶液由無色變成黃色 澄清石灰水變渾濁 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O NaOH、Na2CO3 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 使碳酸鈉完全反應，以防止對檢驗氫氧化鈉產生影響 Fe、Fe2O3、Ca(OH)2、Na2CO3

【解析】

猜想與假設：

根據質量守恒定律，固體樣品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3和CaCO3等七種物質。

進行實驗：

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，固體全部溶解，溶液由無色變成黃色，說明固體中含有氧化鐵，澄清石灰水變渾濁，說明固體中含有碳酸鈣，稀鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水，和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式分別為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；

碳酸鈉能與氯化鈣反應生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀，取少量濾液C于試管中，加入過量CaCl2溶液，靜置，向上層清液中滴加無色酚酞試液，振蕩，產生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉，酚酞試液變紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉；碳酸鈉與氯化鈣反應的化學方程式是 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓；

解釋與結論：

（1）氫氧化鈉、碳酸鈉溶液均顯堿性，均能使酚酞溶液變紅色，乙組同學實驗中加入過量BaCl2溶液的目的是使碳酸鈉完全反應，以防止對檢驗氫氧化鈉產生影響。

（2）通過以上實驗探究可知，磁鐵能夠吸引黑色粉末，說明固體中含有鐵，加入水溶解時不放熱，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生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，因此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。