Question

红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下图所示．同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计实验进行探究．

品名：504双吸剂 成分：铁粉、生石灰等

【提出问题】久置固体的成分是什么？

【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．

【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．久置固体中可能含有Ca（OH）₂的原因是（用化学方程式表示）                  ．

【实验探究1】

甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量固体放于试管中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液	固体溶解时试管外壁发烫，试管底部有不容物，溶液变红．	固体中一定含有 和氢氧化钙．
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的      ．	固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液．	固体中一定含有      ， 一定不含Fe2O3
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中		固体中一定含有CaCO3

【实验质疑】

（1）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca（OH）₂的结论，理由是                   ．

（2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是                      ．

【实验探究2】

乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

（1）③中反应的化学方程式是                ．

（2）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有      ，仍有一种物质不能确定，该物质是      ．

（3）乙、丙同学又经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0g，滤渣C的质量为1.0g．

【实验结论】综合上述实验及所给数据，久置固体的成分是               ．

Answer

【作出猜想】CaO+H2O=Ca(OH)2

【实验探究1】（1）CaO （2）稀盐酸 Fe （3）澄清的石灰水变浑浊

【实验质疑】（1）氧化钙与水反应生成的氢氧化钙也能使无色酚酞变红，不能确定原固体中是否含有氢氧化钙

（2）氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色

【实验探究2】（1）Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH （2）Fe2O3 、CaCO3 Ca(OH)2

【实验结论】Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

【解析】

试题分析：【作出猜想】久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因用化学方程式表示:CaO+H2O=Ca(OH)2

【实验探究1】（1）实验现象是固体溶解时试管外壁发烫，因为氧化钙能与水反应放出大量的热，故可得出结论固体中一定含有CaO

（2）实验现象是固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，是铁和稀盐酸反应的现象，故滴加的是足量的稀盐酸，可以得出结论：固体中一定含有Fe

（3）因为实验结论是固体中一定含有CaCO3，而CaCO3能与盐酸反应生成二氧化碳，故实验现象是：澄清的石灰水变浑浊

【实验质疑】（1）乙同学认为甲同学的实验中不能得出一定含Ca(OH)2的结论，理由是：氧化钙与水反应生成的氢氧化钙也能使无色酚酞变红，不能确定原固体中是否含有氢氧化钙

（2）丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色

【实验探究2】（1）③中是向滤液中加入碳酸钠溶液生成沉淀，故可判断滤液中含有氢氧化钙，反应的化学方程式是：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

（2）乙、丙同学根据向滤渣中加入足量的盐酸，有气泡放出，溶液变为黄色，能得出固体样品中一定还含有Fe2O3、CaCO3 ；仍有一种物质不能确定，该物质是：Ca(OH)2

【实验结论】根据滤渣C的质量为1.0g ，根据化学方程式：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH中Ca(OH)2与CaCO3的质量关系74：100，可推出Ca(OH)2的质量为0.74g，假设这些氢氧化钙全部由氧化钙与水反应得到：CaO+H2O=Ca(OH)2 ，根据CaO与Ca(OH)2的质量关系为56:74，即氧化钙的质量为0.56g，故残留固体中含钙物质的总质量=1.0g+0.56g=1.56g<1.6g，故还含有Ca(OH)2，所以久置固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3

考点：Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3的化学性质