Question

3．红枣中含有丰富的VC和糖类，常食能增强人体的免疫力，有补血养气安神等良好功效，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1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？
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【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．
【实验探究】甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体于试管中，滴 加足量的稀盐酸（或稀硫酸）．	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Fe（或铁粉）， 一定不含Fe2O3．

乙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是氧化铁与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成的氯化铁（或硫酸铁）又与铁粉反应生成氯化亚铁（或硫酸亚铁）．
他设计如图2实验方案继续验证．
（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是增大接触面积，使得铁粉能够充分吸引；
（2）②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有CaO（或氧化钙）．
（3）③中反应的化学方程式是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
乙同学对滤渣B又进行探究．

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体于试管中，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、有气泡产生、 澄清石灰水变浑浊、溶液呈黄色．	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3．

【反思与评价】甲、乙两同学经过讨论后，完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃．

Answer 1

分析 本题探究了防腐剂的成分，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，固体中一定含有铁，不一定不含Fe₂O₃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．
（1）由乙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，配平即可；
对滤渣B又进行探究：①取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸，固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色；②将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；固体中一定含有CaCO₃和Fe₂O₃．

解答 解：甲同学的方案：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，固体中一定含有铁．北北同学不一定不含Fe₂O₃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．
（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，研碎的目的是 增大接触面积，使反应充分
（2）由乙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；反应的化学方程式为CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
对滤渣B的探究：①根据实验结论，固体中一定含有碳酸钙和氧化铁，因此取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸；②将生成的气体通入澄清石灰水，可看到固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色，澄清石灰水变浑浊；
故答案为：甲同学的方案：稀盐酸（或稀硫酸）；  Fe（或铁粉）；
乙同学的理由：氧化铁与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成的氯化铁（或硫酸铁）又与铁粉反应生成氯化亚铁（或硫酸亚铁）．
（1）增大接触面积，使得铁粉能够充分吸引；
（2）CaO（或氧化钙）；
（3）Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
乙同学的探究：澄清石灰水变浑浊； 溶液呈黄色．

点评 有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．本考点主要出现在实验题中．