Question

红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如下表所示．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，试管底部有不溶物，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、丙同学设计如图所示实验方案继续验证：
（1）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有______．
（2）乙同学经过实验测得上述滤渣C（CaCO₃）的质量为1.0g，计算滤液A中含氢氧化钙的质量．（写出解题过程）
丙同学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．
【实验结论】综合上述实验及乙、丙同学的数据，久置固体的成分是______．

Answer 1

解：【作出猜想】
因为氧化钙和水反应能生成氢氧化钙，所以久置固体中可能含有氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
故填：CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
【实验探究1】
（1）氧化钙溶于水能够放出大量的热，固体溶解时试管外壁发烫，说明固体中含有氧化钙．
故填：氧化钙．
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，说明固体中含有铁．
故填：稀盐酸；铁．
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中，澄清的石灰水变浑浊，说明固体中含有碳酸钙．
故填：澄清的石灰水变浑浊．
【实验质疑】
（1）因为氧化钙与水反应生成的氢氧化钙也能使无色酚酞变红，所以不能确定原固体中是否含有氢氧化钙，甲同学的实验中不能得出一定含Ca（OH）₂的结论．
故填：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）因为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，甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论．
故填：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）稀盐酸和氧化铁反应能生成氯化铁和水，氯化铁溶液是黄色的，所以乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有氧化铁．
故填：氧化铁．
（2）解：设滤液A中含氢氧化钙的质量为X，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaC0₃↓+2NaOH，
74 100
X 1.0g
=，
X=0.74g；
答：滤液A中含氢氧化钙的质量为0.74g．
滤渣B中CaCO₃的质量为1.0g，上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，那么除碳酸钙外，含钙物质的总质量为：1.6g-1.0g=0.6g，
如果0.6g全部是氧化钙，加入足量水时，设生成氢氧化钙的质量为X，
CaO+H₂O═Ca（OH）₂，
56 74
0.6g X
=，
X=0.79g，
因为滤液A中含氢氧化钙的质量是0.74g，所以除碳酸钙外，含钙物质还有氧化钙和氢氧化钙．
【实验结论】
由计算可知，除碳酸钙外，含钙物质还有氧化钙和氢氧化钙；
所以久置固体的成分是铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的混合物．
故填：Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃．
分析：【作出猜想】
氧化钙能和水反应生成氢氧化钙；
【实验探究1】
（1）氧化钙溶于水时能够放出大量的热；
（2）铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；
（3）碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能使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；
（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；
【实验探究2】
（1）稀盐酸和氧化铁反应能生成氯化铁和水，氯化铁溶液是黄色的；
（2）通过计算、结合实验现象可以判断物质的组成．
点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握设计实验、观察实验现象的方法．