Question

【题目】红枣包装中常使用一种袋装防腐剂，品名为“504双吸剂”。其标签如图所示，某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生浓厚的兴趣，设计实验进行探究。

【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：Fe+2FeCl3=3FeCl2

打开固体包装观察：部分固体呈黑色，部分固体呈白色，另有少量红棕色的块状固体。

【作出猜想】：久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。

其中可能含有Fe2O3的依据是________________________________。

【实验探究】：甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
(1)取少量久置固体于试管中，滴加足量的蒸馏水，搅拌	固体溶解，试管外壁发烫	固体中一定含有_________
(2)过滤，在滤液中滴加无色酚酞溶液	溶液变红色	固体中一定含有氢氧化钙
(3)取滤渣放入试管中，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________， 一定不含氧化铁

【实验质疑】：乙同学认为甲同学在实验中得出 “一定不含氧化铁”的结论是错误的，理由是____________。你认为甲同学哪一步实验操作得出的结论也不合理：____________，理由是______(用化学方程式表示)。

【继续探究】乙同学另取久置的固体进行实验探究：

乙同学对滤渣B进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
取滤渣B于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水	固体逐渐消失、______、 有气泡冒出、___________	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。写出Fe2O3和稀盐酸反应的化学方程式：________________

【计算得出结论】：

如上述实验流程，乙同学现取5g久置固体研碎，用磁铁吸引，得残留固体3g，加足量水充分溶解过滤，得滤渣B的质量为1.8g。在滤液A中加足量碳酸钠溶液后过滤得滤渣C的质量为2g。请计算：

(1)滤液A中含氢氧化钙的质量为______________。(写出计算过程)

(2)通过计算，得出残留固体的成分：__________________。(写出计算过程)

Answer 1

【答案】 固体中有红棕色固体 氧化钙与水反应是强放热的反应，因为固体溶解，试管外壁发烫，故一定有氧化钙 稀盐酸 铁 氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁，氯化铁又与铁反应生成浅绿色的氯化亚铁 操作2 CaO+ H2O= Ca(OH)2 溶液变为黄色 澄清石灰水变浑浊 Fe2O3+ 6HCl== 2FeCl3+ 3H2O 1.48g Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3

【解析】（1）由于固体中含有少量红棕色的块状固体，故可能含有Fe2O3；

（2）氧化钙与水反应是强放热的反应，因为固体溶解，试管外壁发烫，故一定有氧化钙；

（3）滤渣中加入稀盐酸后，固体溶解，有氢气生成，溶液变为浅绿色，故滤渣中一定有铁；可能含有氧化铁，理由是氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁，氯化铁又与铁反应生成浅绿色的氯化亚铁，故可能含有氧化铁；操作2中滴入酚酞溶液变红，不一定有氢氧化钙，因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙也会使酚酞变红，该反应的方程式为CaO+ H2O= Ca(OH)2；

（4）由于铁可以被磁铁吸引，故可以用磁铁分离出铁粉；取残留的固体加入适量的稀盐酸，固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色，证明固体中一定有氧化铁，发生的反应方程式为Fe2O3+ 6HCl== 2FeCl3+ 3H2O

（5）设滤液A中氢氧化钙的质量为x

Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2NaOH

74 100

x 2g

= 求得x=1.48g

滤渣B于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通入澄清石灰水，有气泡冒出，说明一定有碳酸钙，有黄色溶液出现，说明一定有氧化铁，由题可知，混合物中一定有氧化钙，氧化钙可以与水反应生成氢氧化钙，溶于水的物质的质量和为3g-1.8g=1.2g，假设1.2g的物质全是氧化钙，设1.2g的氧化钙与水反应生成氢氧化钙的质量为y

CaO+ H2O= Ca(OH)2

56 74

1.2 y

= 求得y=1.59g，1.59g1.48g，故原混合物中有氧化钙和氢氧化钙，故残留固体的成分是Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3；