Question

（11分）紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標簽如下圖所示。同學們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，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生成氯化亞鐵。
【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃。
久置固體中可能含有Ca(OH)₂的原因是(用化學方程式表示)                   。
【實驗探究1】
甲同學的方案：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
⑴取少量固體放于試管中，加足量蒸餾水溶解，靜置后取上層清液滴加無色酚酞溶液。	固體溶解時試管外壁發燙，試管底部有不溶物，溶液變紅。	固體中一定含有 ①   和氫氧化鈣。
⑵另取少量固體放于試管中，滴加足量稀鹽酸。	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 ② ， 一定不含Fe2O3。
⑶將步驟⑵中產生的氣體通入到澄清的石灰水中。	③	固體中一定含有CaCO3。

【實驗質疑】
⑴乙同學認為甲同學的實驗中并不能得出一定含Ca(OH)₂的結論，理由是        
                                                          。
⑵丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe₂O₃的結論，理由是(用化學方程式表示)                                、                            。
【實驗探究2】
乙、丙同學設計如下實驗方案繼續驗證：

⑴ 乙、丙同學實驗中又能得出固體樣品中一定還含有            。
⑵ 乙同學經過實驗測得上述濾渣C（CaCO₃ ）的質量為1.0 g，計算濾液A中含氫氧
化鈣的質量。（寫出解題過程）
⑶ 丙同學經過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質的總質量為1.6 g，濾渣B中CaCO₃的質量為1.0 g。
【實驗結論】綜合上述實驗以及乙、丙兩位同學的實驗數據，久置固體的成分是：

Answer 1

【作出猜想】CaO + H₂O ="==" Ca(OH)₂
【實驗探究1】①CaO  ②Fe    ③澄清的石灰水變渾濁
【實驗質疑】（1）氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣也能使無色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有氫氧化鈣
（2）Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O     Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂
【實驗探究2】（1）Fe₂O₃      （2）0.74g
【實驗結論】Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃

解析試題分析：【作出猜想】久置固體中可能含有Ca(OH)₂的原因是：氧化鈣會吸收水分反應生成Ca(OH)₂，化學方程式表示：CaO + H₂O ="==" Ca(OH)₂
【實驗探究1】①氧化鈣與水分反應過程中會放出大量的熱，所以根據固體溶解時試管外壁發燙的現象，所以固體中一定含CaO
②根據鐵會與鹽酸反應產生氫氣和氯化亞鐵，氯化亞鐵是淺綠色溶液，故根據現象，可判斷歸中一定含鐵
③因為實驗結論固體中一定含有CaCO₃，它會與鹽酸反應產生二氧化碳，而二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁
【實驗質疑】⑴乙同學認為甲同學的實驗中并不能得出一定含Ca(OH)₂的結論，理由是：氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣也能使無色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有氫氧化鈣
⑵丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe₂O₃的結論，理由是有可能是Fe₂O₃與鹽酸反應生成氯化鐵溶液，而鐵與氯化鐵溶液在常溫下發生反應生成氯化亞鐵，所以化學方程式：Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O，Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂
【實驗探究2】⑴ 乙、丙同學實驗中，在濾渣B中加入鹽酸，溶液變為黃色，所以能得出固體樣品中一定還含有Fe₂O₃
⑵根據化學反應：Ca(OH)₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH中CaCO₃與Ca(OH)₂的質量關系，即可求出濾液A中含氫氧化鈣的質量
解：設濾液A中氫氧化鈣的質量為X
Ca(OH)₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH
74               100
x                1.0g
74：100=x：1.0g
∴x=0.74g
【實驗結論】通過上面的計算濾液A中氫氧化鈣的質量為0.74g，假設原固體中沒有CaO，那么含鈣的物質就兩種：Ca(OH)₂和CaCO₃，但質量1.0g+0.74g＞1.6g，說明0.74g的氫氧化鈣應該來自兩部分，一是氧化鈣與水反應生成的，二是原有的，所以可以確定久置固體的成分是：Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃
考點：化學反應中的熱現象，酸的化學性質，酸堿指示劑變色情況，根據化學方程式計算