Question

4．南南同學看到“好想你”紅棗袋中裝有一袋防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標簽如圖1所示．南南和北北對這包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇，設計如下實驗進行探究．
【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．
【實驗探究】
南南同學的方案：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸．	固體逐漸消失，有無色氣體產生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有Fe， 一定不含Fe2O3．

北北同學認為南南同學的實驗并不能得出一定不含Fe₂O₃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，并設計如圖2實驗方案繼續(xù)驗證．

（1）步驟①樣品用磁鐵吸引前需經過研碎，其中研碎的目的是增大接觸面積，使反應充分．
（2）步驟②中固體溶解時放出大量熱，由此可以判斷固體中一定含有CaO．寫出該過程中的化學方程式CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（3）步驟③中反應的化學方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
北北同學對濾渣B又進行探究．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸 ②生成的氣體通入澄清石灰水	①固體減少，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色 ②該溶液變渾濁．	固體中一定含有CaCO3 和Fe2O3．

【實驗結論】綜合上述實驗及所給數據，該久置固體中一定含有的物質是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃．
【實驗拓展】為增強雙吸劑的吸收效果，常在雙吸劑中加入一定量的NaCl，NaCl的作用可能是加快雙吸劑中鐵粉吸收O₂的速率．

Answer 1

分析 [實驗探究]
本題探究了防腐劑的成分，取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵，不一定不含Fe₂O₃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．
（1）由乙同學的設計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時放出大量熱，因為生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣；濾液A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，配平即可；
對濾渣B又進行探究：①取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸，固體減少，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色；②將生成的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；固體中一定含有CaCO₃和Fe₂O₃．
[實驗拓展]根據加快鐵生銹的方法分析．

解答 解：南南同學的方案：取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵．北北同學不一定不含Fe₂O₃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．
（1）步驟①樣品用磁鐵吸引前需經過研碎，研碎的目的是 增大接觸面積，使反應充分
（2）由北北同學的設計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時放出大量熱，因為生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣；反應的化學方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）濾液A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
對濾渣B的探究：①根據實驗結論，固體中一定含有碳酸鈣和氧化鐵，因此取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸；②將生成的氣體通入澄清石灰水，可看到固體減少，有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色，澄清石灰水變渾濁；
[實驗拓展]鐵在鹽的環(huán)境中生銹速度加快，因此為增強雙吸劑的吸收效果，常在雙吸劑中加入一定量的NaCl，NaCl的作用可能是 加快雙吸劑中鐵粉吸收O₂的速率（或加快鐵銹蝕的速率）
故答案為：南南同學的方案：稀鹽酸； Fe；
北北同學理由：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．
（1）增大接觸面積，使反應充分    （2）CaO； CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
對濾渣B的探究

實驗操作	實驗現象	實驗結論
稀鹽酸． 澄清石灰水．	有氣泡冒出，溶液變?yōu)辄S色．

【實驗拓展】加快雙吸劑中鐵粉吸收O₂的速率（或加快鐵銹蝕的速率）．

點評 有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現在實驗題中．