Question

20．紅棗常食有補血養(yǎng)氣安神等良好功效，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】①鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應生成氯化亞鐵；
②碳酸鈉溶液和氫氧化鈣溶液反應會生成碳酸鈣沉淀，反應的方程式為：
Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃
【實驗探究】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
（1）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(fā)燙，試管底部有不溶物，溶液變紅．	固體中一定含有①CaO 和氫氧化鈣．
（2）另取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸．	固體逐漸消失，有大量②氣泡產生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有③Fe， 一定不含F(xiàn)e2O3

【實驗質疑】
（1）乙同學認為甲同學的實驗中不能得出一定含Ca（OH）₂的結論，理由是氧化鈣會和水反應生成氫氧化鈣．
（2）甲同學的實驗中如果含有Fe₂O₃，則會和鹽酸發(fā)生反應，F(xiàn)e₂O₃和鹽酸發(fā)生反應的方程式為①Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，丙同學思考后認為甲同學的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結論，理由是②氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色
他們設計如下實驗方案繼續(xù)驗證．

乙同學對濾渣B進行探究．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量固體于試管中，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、溶液變?yōu)辄S色溶液變?yōu)辄S色、澄清的石灰水變渾濁 澄清的石灰水變渾濁	固體中一定含有  ③CaCO3和Fe2O3

【反思與評價】
（1）乙同學經過實驗測得上述濾渣C的質量為1.0g，計算濾液A中含氫氧化鈣的質量．（寫出解題過程）
（2）丙同學經過實驗測得磁鐵吸引后殘留固體中含鈣物質的總質量為1.6g，濾渣B中CaCO₃的質量為1.0g．綜合上述實驗及乙、丙同學的數(shù)據(jù)，久置固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
（3）結合固體的成分，你認為這包“504雙吸劑”，除了能吸收空氣中的水分外，還能吸收空氣中的氧氣從而達到防腐的作用．

Answer 1

分析 【實驗探究】
氧化鈣溶于水放出大量的熱；
鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵溶液是淺綠色的；
【實驗質疑】
氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣；
氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水；
鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵；
碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
【反思與評價】
氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的計算；
鐵能和氧氣、水反應生成鐵銹．

解答 解：【實驗探究】
實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
（1）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(fā)燙，試管底部有不溶物，溶液變紅．	固體中一定含有①CaO 和氫氧化鈣．
（2）另取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸．	固體逐漸消失，有大量②氣泡產生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有③Fe， 一定不含F(xiàn)e2O3

【實驗質疑】
（1）乙同學認為甲同學的實驗中不能得出一定含Ca（OH）₂的結論，理由是氧化鈣會和水反應生成氫氧化鈣．
故填：氧化鈣會和水反應生成氫氧化鈣．
（2）甲同學的實驗中如果含有Fe₂O₃，則會和鹽酸發(fā)生反應，F(xiàn)e₂O₃和鹽酸發(fā)生反應的方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
丙同學思考后認為甲同學的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結論，理由是：氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
故填：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
乙同學對濾渣B進行探究的過程如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量固體于試管中，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、溶液變?yōu)辄S色溶液變?yōu)辄S色、澄清的石灰水變渾濁 澄清的石灰水變渾濁	固體中一定含有 ③CaCO3和Fe2O3

【反思與評價】
（1）設氫氧化鈣質量為x，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，
           74     100
           x      1.0g
$\frac{74}{x}$=$\frac{100}{1.0g}$，
x=0.74g，
答：濾液A中含氫氧化鈣的質量是0.74g．
（2）
丙同學經過實驗測得磁鐵吸引后殘留固體中含鈣物質的總質量為1.6g，濾渣B中CaCO₃的質量為1.0g，則固體中除了碳酸鈣外，含鈣物質的質量為：1.6g-1.0g=0.6g，通過計算可知，濾液A中含氫氧化鈣的質量是0.74g，說明濾液A中的氫氧化鈣是固體中的氫氧化鈣和氧化鈣和水反應生成的氫氧化鈣，因此久置固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
故填：Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
（3）這包“504雙吸劑”，除了能吸收空氣中的水分外，還能吸收空氣中的氧氣從而達到防腐的作用．
故填：氧氣．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．