Question

14．“雙吸劑”是一種常見袋裝食品的保鮮劑，能吸收空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣等．化學興趣小組的同學在某食品袋中發(fā)現(xiàn)一包“雙吸劑”，其標簽如圖所示．同學們對這包久置的“雙吸劑”固體樣品很好奇，設計實驗進行探究．
【提出問題】久置“雙吸劑”固體的成分是什么？
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵：
【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1】下表是小明設計的實驗方案和記錄的實驗報告，請你補充完整．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取少量樣品放入試管中，滴加一定量的 稀鹽酸，用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管口，導管另一端伸入澄清石灰水中	試管中固體逐漸溶解，有大量氣泡產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁．	樣品中一定含有 Fe、CaCO3， 不含F(xiàn)e2O3．
②取少量樣品放入試管中，加水，靜置向上層清液中滴加無色酚酞試液	放出大量的熱量，試管底部有不溶物，酚酞試液由無色變?yōu)榧t色．	樣品中含有 氧化鈣或氫氧化鈣或二者都有．

【實驗質(zhì)疑】小組同學通過討論認為實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e₂O₃的結論，理由是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂（用化學方程式表示）．
為進一步確定這包久置的“雙吸劑”固體的成分迸行如下定量實驗．
【實驗探究2】取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體2.6g，按照下圖流程進行實驗：

（1）操作一、操作二為相同的操作，該操作為過濾；
（2）固體C的成分是CaCO₃和Fe₂O₃（填化學式，下同）；
（3）溶液A中加入碳酸鈉溶液反應方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，檢驗所加碳酸鈉溶液是否過量的方法是：靜置向上層清夜中加Na₂CO₃溶液（或碳酸鉀溶液），若無沉淀生成，則已過量；
（4）確定固體E是否洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液加BaCl₂或CaCl₂或稀鹽酸或無色酚酞試液等，如無現(xiàn)象，則已洗凈；
（5）依據(jù)實驗探究1、2中現(xiàn)象的分析及數(shù)據(jù)計算判斷出這包久置“雙吸劑”固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【實驗反思】下列對實驗探究1、2的反思，不正確的是D（填字母序號）．
A．對物質(zhì)成分的探究有時需要定性與定量實驗的結合
B．實驗探究2溶液B中的溶質(zhì)為Na₂CO₃和NaOH
C．實驗探究1、2中都有氣體產(chǎn)生，但生成的氣體成分不同
D．在原樣品中加入足量稀鹽酸有4個反應發(fā)生．

Answer 1

分析 【實驗探究1】從實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因去分析解答；
【實驗質(zhì)疑】從實驗結論中的物質(zhì)加水后發(fā)生的反應去分析解答；
【實驗探究2】（1）過濾可以將固體與液體分開；
（2）根據(jù)方程式的質(zhì)量比分析；
（3）氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
（4）從每一過程中剩余的物質(zhì)及物質(zhì)發(fā)生的反應去分析解答；
【實驗反思】
A、對物質(zhì)成分的探究有時需要定性與定量實驗的結合；
B、從加入的是過量的碳酸鈉溶液，因此里面的溶質(zhì)還有Na₂CO₃去分析解答；
C、從實驗探究1、2實驗中生成的氣體成分去分析解答；
D、從久置“雙吸劑”固體的成分去分析解答．

解答 解：【實驗探究1】由題目中可知固體成分可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃，由表中實驗現(xiàn)象：“試管中固體逐漸減少，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁．”說明固體和一種物質(zhì)反應生成了二氧化碳氣體（澄清石灰水變濁的氣體），和一種含有Fe²⁺的物質(zhì)（得到淺綠色溶液），實驗室里制取二氧化碳氣體的方法為用石灰石和稀鹽酸反應，其化學方程式式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，而鐵也可以和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，其化學方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，可以推出加入的這種物質(zhì)為稀鹽酸，固體物質(zhì)中一定有的物質(zhì)是Fe和CaCO₃；其他的固體物質(zhì)中可以和稀鹽酸反應的有：①氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣（溶液為無色）和水，其反應化學方程式為：CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O；②氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣（溶液為無色）和水，其反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；③氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵（溶液為黃色）和水，其反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．由于最后所得溶液沒有顯黃色，也就是溶液中沒有，所以固體物質(zhì)中一定沒有Fe₂O₃．
故答案為：稀鹽酸；Fe和CaCO₃；
加水溶解后，氧化鈣可和和水反應生成氫氧化鈣，同時反應放出大量的熱，生成的氫氧化鈣的溶液呈堿性，能使無色的酚酞試液變成紅色；
故答案為：氧化鈣或氫氧化鈣或二者都有；
【實驗質(zhì)疑】由于氧化鐵和鹽酸反應生成的氯化鐵，可能會繼續(xù)與鐵反應生成氯化亞鐵；
故答案為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；
【實驗探究2】（1）過濾可以將固體與液體分開，故答案為：過濾；
（2）取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體2.6g，所以已經(jīng)出去了鐵粉，溶解過濾的固體Ⅰ的質(zhì)量為2g，其中含有碳酸鈣還可能有氧化鐵，由碳酸鈣與鹽酸反應方程式為
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
 100                44
由于生成氣體0.44g所以固體Ⅰ中含有1g碳酸鈣，所以固體Ⅰ中含有碳酸鈣和氧化鐵，
故答案為：CaCO₃和Fe₂O₃
（3）氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
故答案為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
（4）確定固體E是否洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液加BaCl₂或CaCl₂或稀鹽酸或無色酚酞試液等，如無現(xiàn)象，則已洗凈；
【反思與評價】
A、對物質(zhì)成分的探究有時需要定性與定量實驗的結合；故A正確；
B、由分析中可知實驗中氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，溶質(zhì)有NaOH，由于加入的是過量的碳酸鈉溶液，因此里面的溶質(zhì)還有Na₂CO₃，故B正確；
C、由實驗探究1可知實驗中產(chǎn)生的氣體為氫氣和二氧化碳氣體兩種，由實驗探究2可知實驗中產(chǎn)生的氣體為二氧化碳氣體所以生成的氣體成分不同；故C正確；
D、由固體物質(zhì)的成分為：Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃；最起碼五種物質(zhì)都與鹽酸反應，反應個數(shù)多于5個；故D錯誤；
故答案為：D
答案：
【實驗探究1】
稀鹽酸；   Fe、CaCO₃；氧化鈣或氫氧化鈣或二者都有；
【實驗質(zhì)疑】
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；  Fe+2FeCl₃═3FeCl₂；
【實驗探究2】
（1）過濾；
（2）CaCO₃、Fe₂O₃
（3）Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；向上層清夜中加Na₂CO₃溶液（或碳酸鉀溶液），若無沉淀生成，則已過量；
（4）加BaCl₂或CaCl₂或稀鹽酸或無色酚酞試液等，如無現(xiàn)象，則已洗凈（合理即可）
（5）D

點評 本考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．