【題目】(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(shè)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(fā)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(xiàn)象

實驗結(jié)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(fā)燙,試管底部有不物,溶液變紅。

固體中一定含有

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(chǎn)生,得到淺綠色溶液。

固體中一定含有

一定不含Fe2O3。

⑶將步驟⑵中產(chǎn)生的氣體通入到澄清的石灰水中。

固體中一定含有CaCO3

【實驗質(zhì)疑】

⑴乙同學認為甲同學的實驗中不能得出一定含Ca(OH)2的結(jié)論,理由是

丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e2O3的結(jié)論,理由是(用化學方程式表示) 。

【實驗探究2】

乙、丙同學設(shè)計如下實驗方案繼續(xù)驗證:

乙、丙同學實驗中又能得出固體樣品中一定還含有 。

乙同學經(jīng)過實驗測得上述濾渣CCaCO3 的質(zhì)量為1.0 g,計算濾液A中含氫氧

化鈣的質(zhì)量。(寫出解題過程)

丙同學經(jīng)過實驗測得上述殘留固體中含鈣物質(zhì)的總質(zhì)量為1.6 g,濾渣B中CaCO3的質(zhì)量為1.0 g。

【實驗結(jié)論】綜合上述實驗乙、丙兩位同學的實驗數(shù)據(jù),久置固體的成分

【答案】【作出猜想】CaO + H2O === Ca(OH)2

【實驗探究1】CaO Fe 澄清的石灰水變渾濁

【實驗質(zhì)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(jié)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】氧化鈣與水分反應過程中會放出大量的熱,所以根據(jù)固體溶解時試管外壁發(fā)燙的現(xiàn)象,所以固體中一定含CaO

根據(jù)鐵會與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣和氯化亞鐵,氯化亞鐵是淺綠色溶液,故根據(jù)現(xiàn)象,可判斷歸中一定含鐵

因為實驗結(jié)論固體中一定含有CaCO3,它會與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳,而二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁

【實驗質(zhì)疑】⑴乙同學認為甲同學的實驗中不能得出一定含Ca(OH)2的結(jié)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

丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結(jié)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(fā)生反應生成氯化亞鐵,所以化學方程式:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O,F(xiàn)e + 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?yōu)辄S色,所以能得出固體樣品中一定還含有Fe2O3

根據(jù)化學反應:Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOHCaCO3Ca(OH)2的質(zhì)量關(guān)系,即可求出濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量

解:設(shè)濾液A中氫氧化鈣的質(zhì)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(jié)論】通過上面的計算濾液A中氫氧化鈣的質(zhì)量為0.74g,假設(shè)原固體中沒有CaO,那么含鈣的物質(zhì)就兩種:Ca(OH)2CaCO3,但質(zhì)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Fe、Fe2O3CaO、Ca(OH)2、CaCO3

練習冊系列答案
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請計算:

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B.鋼筋混凝土屬于復合材料

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A B C D E

(1) 甲同學用雙氧水制取氧氣,發(fā)生反應的化學方程式 ,選擇的收集裝置是C或 ,用 置于集氣瓶口檢驗C收集滿氧氣。

(2) 乙同學用氯酸鉀和二氧化錳為原料制取氧氣,二氧化錳的作用是 ,應選擇的發(fā)生裝置是 。該同學發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復燃并有刺激性氣味,下列分析不合理的是 。

a反應中氧氣的物理性質(zhì)發(fā)生了變化 b此時得到的氣體一定是混合物

c只加熱氯酸鉀,若生成的氣體無氣味,說明刺激性氣味一定與二氧化錳有關(guān)

d可能是生成的氧氣與殘留在發(fā)生裝置中的空氣在加熱的條件下反應生成了新物質(zhì)

(3) 丙同學研究木條復燃與氧氣體積分數(shù)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)

不純的氧氣也能使帶火星的木條復燃。下圖F是他其中一次

實驗的裝置,集氣瓶中有

約占總體積40%水,氧氣從 (填ab

導管口進入,排盡集氣瓶中的水,收集氧氣后集氣瓶中

氧氣的體積分數(shù)是

(4) 圖G裝置可制取二氧化碳氣體。G裝置的優(yōu)點是

可隨時控制反應的發(fā)生和停止。若打開彈簧夾,固體與液體

接觸,反應便能發(fā)生,請簡述使G裝置中反應停止的操作 。

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A.圖1:用兩份等質(zhì)量、等濃度的過氧化氫溶液分別制取氧氣

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C.圖3:將濃鹽酸敞口放置在空氣中

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A. 一切化學變化都符合質(zhì)量守恒定律

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