Question

4．紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標(biāo)簽如圖1所示．
同學(xué)們對(duì)一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
【提出問(wèn)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(fā)生反應(yīng)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(xué)方程式表示）CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
【實(shí)驗(yàn)探究1】甲同學(xué)的方案：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(wú)色酚酞溶液．	固體溶解時(shí)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CaO 和氫氧化鈣．
（2）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(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有Fe， 一定不含F(xiàn)e2O3．
（3）將步驟（2）中產(chǎn)生的氣體通入到澄清的石灰水中．	澄清石灰水變渾濁	固體中一定含有CaCO3．

【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】
（1）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中并不能得出一定含Ca（OH）₂的結(jié)論，理由是CaO與水反應(yīng)生成的Ca（OH）₂也能使無(wú)色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有Ca（OH）₂．
（2）丙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結(jié)論，理由是（用化學(xué)方程式表示）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂．
【實(shí)驗(yàn)探究2】
乙、丙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖2的實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)驗(yàn)證：

殘留固體加足量水充分溶解加足量碳酸鈉溶液固體樣品研碎，并用磁鐵充分吸引①②過(guò)濾③過(guò)濾加足量稀鹽酸濾渣B濾渣C有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色④濾液A
（1）乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中又能得出固體樣品中一定還含有Fe₂O₃．
（2）乙同學(xué)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述濾渣C（CaCO₃）的質(zhì)量為1.0g，計(jì)算濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量．（寫出解題過(guò)程）
（3）丙同學(xué)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量為1.6g，濾渣B中CaCO₃的質(zhì)量為1.0g．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】綜合上述實(shí)驗(yàn)以及乙、丙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了久置固體的成分．

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知：久置固體中可能含有Ca（OH）₂的原因是：氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣；實(shí)驗(yàn)操作1中，現(xiàn)象是固體溶解時(shí)試管外壁發(fā)燙，試管底部有不溶物，溶液變紅，因此固體中一定含有CaO和氫氧化鈣；實(shí)驗(yàn)操作2中，現(xiàn)象是：固體逐漸消失，有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，因此固體中一定含有Fe，一定不含F(xiàn)e₂O₃；實(shí)驗(yàn)操作3中，現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，因此固體中一定含有CaCO₃；實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑中，乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中并不能得出一定含Ca（OH）₂的結(jié)論，理由是：CaO與水反應(yīng)生成的Ca（OH）₂也能使無(wú)色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有Ca（OH）₂；丙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結(jié)論，理由是：氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，配平即可．實(shí)驗(yàn)探究2中，用磁鐵充分吸引①②過(guò)濾③過(guò)濾加足量稀鹽酸濾渣B濾渣C有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色，因此乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中又能得出固體樣品中一定還含有氧化鐵，因?yàn)槁然�鐵溶液是黃色的；

解答 解：故答案為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知：久置固體中可能含有Ca（OH）₂的原因是：氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣；CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
【實(shí)驗(yàn)探究1】實(shí)驗(yàn)操作1中，現(xiàn)象是固體溶解時(shí)試管外壁發(fā)燙，試管底部有不溶物，溶液變紅，因此固體中一定含有CaO和氫氧化鈣；實(shí)驗(yàn)操作2中，現(xiàn)象是：固體逐漸消失，有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，因此固體中一定含有Fe，一定不含F(xiàn)e₂O₃；實(shí)驗(yàn)操作3中，現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，因此固體中一定含有CaCO₃；故答案為：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）		固體中一定含有  CaO  和氫氧化鈣．
（2）		固體中一定含有Fe， 一定不含F(xiàn)e2O3．
（3）	澄清石灰水變渾濁

【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】
（1）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中并不能得出一定含Ca（OH）₂的結(jié)論，理由是：CaO與水反應(yīng)生成的Ca（OH）₂也能使無(wú)色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有Ca（OH）₂；故答案為：CaO與水反應(yīng)生成的Ca（OH）₂也能使無(wú)色酚酞變紅，不能確定原固體中是否含有Ca（OH）₂
（2）丙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結(jié)論，理由是：氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，配平即可；故答案為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂
【實(shí)驗(yàn)探究2】（1）實(shí)驗(yàn)探究2中，用磁鐵充分吸引①②過(guò)濾③過(guò)濾加足量稀鹽酸濾渣B濾渣C有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色，因此乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中又能得出固體樣品中一定還含有氧化鐵，因?yàn)槁然�鐵溶液是黃色的；故答案為：Fe₂O₃
（2）設(shè)氫氧化鈣的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
         74         100
           x          1.0g        
  $\frac{74}{100}=\frac{x}{1.0g}$  x=0.74g    答：氫氧化鈣的質(zhì)量為0.74g； 
故答案為：0.74g

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)的計(jì)算等，還對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．