Question

20．紅棗常食有補(bǔ)血養(yǎng)氣安神等良好功效，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)簽如圖所示．某化學(xué)興趣小組對(duì)一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產(chǎn)生濃厚的興趣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
【提出問題】久置固體的成分是什么？
【查閱資料】①鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵；
②碳酸鈉溶液和氫氧化鈣溶液反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀，反應(yīng)的方程式為：
Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃
【實(shí)驗(yàn)探究】

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①CaO 和氫氧化鈣．
（2）另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②氣泡產(chǎn)生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有③Fe， 一定不含F(xiàn)e2O3

【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】
（1）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中不能得出一定含Ca（OH）₂的結(jié)論，理由是氧化鈣會(huì)和水反應(yīng)生成氫氧化鈣．
（2）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中如果含有Fe₂O₃，則會(huì)和鹽酸發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的方程式為①Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，丙同學(xué)思考后認(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②氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色
他們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)驗(yàn)證．

乙同學(xué)對(duì)濾渣B進(jìn)行探究．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通入澄清石灰水	固體逐漸消失、有氣泡冒出、溶液變?yōu)辄S色溶液變?yōu)辄S色、澄清的石灰水變渾濁 澄清的石灰水變渾濁	固體中一定含有  ③CaCO3和Fe2O3

【反思與評(píng)價(jià)】
（1）乙同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述濾渣C的質(zhì)量為1.0g，計(jì)算濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量．（寫出解題過程）
（2）丙同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得磁鐵吸引后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．綜合上述實(shí)驗(yàn)及乙、丙同學(xué)的數(shù)據(jù)，久置固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
（3）結(jié)合固體的成分，你認(rèn)為這包“504雙吸劑”，除了能吸收空氣中的水分外，還能吸收空氣中的氧氣從而達(dá)到防腐的作用．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究】
氧化鈣溶于水放出大量的熱；
鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，氯化亞鐵溶液是淺綠色的；
【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】
氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣；
氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；
鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵；
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
【反思與評(píng)價(jià)】
氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；
鐵能和氧氣、水反應(yīng)生成鐵銹．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

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①CaO 和氫氧化鈣．
（2）另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②氣泡產(chǎn)生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有③Fe， 一定不含F(xiàn)e2O3

【實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑】
（1）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中不能得出一定含Ca（OH）₂的結(jié)論，理由是氧化鈣會(huì)和水反應(yīng)生成氫氧化鈣．
故填：氧化鈣會(huì)和水反應(yīng)生成氫氧化鈣．
（2）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中如果含有Fe₂O₃，則會(huì)和鹽酸發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
丙同學(xué)思考后認(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：氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
故填：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
乙同學(xué)對(duì)濾渣B進(jìn)行探究的過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通入澄清石灰水	固體逐漸消失、有氣泡冒出、溶液變?yōu)辄S色溶液變?yōu)辄S色、澄清的石灰水變渾濁 澄清的石灰水變渾濁	固體中一定含有 ③CaCO3和Fe2O3

【反思與評(píng)價(jià)】
（1）設(shè)氫氧化鈣質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，
           74     100
           x      1.0g
$\frac{74}{x}$=$\frac{100}{1.0g}$，
x=0.74g，
答：濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量是0.74g．
（2）
丙同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得磁鐵吸引后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，則固體中除了碳酸鈣外，含鈣物質(zhì)的質(zhì)量為：1.6g-1.0g=0.6g，通過計(jì)算可知，濾液A中含氫氧化鈣的質(zhì)量是0.74g，說明濾液A中的氫氧化鈣是固體中的氫氧化鈣和氧化鈣和水反應(yīng)生成的氫氧化鈣，因此久置固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
故填：Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
（3）這包“504雙吸劑”，除了能吸收空氣中的水分外，還能吸收空氣中的氧氣從而達(dá)到防腐的作用．
故填：氧氣．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．