Question

（11分）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。

【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
⑴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 ①   和氢氧化钙。
⑵另取少量固体放于试管中，滴加足量稀盐酸。	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 ② ， 一定不含Fe2O3。
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。	③	固体中一定含有CaCO3。

【实验质疑】
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)₂的结论，理由是        
                                                          。
⑵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(用化学方程式表示)                                、                            。
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证：

⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有            。
⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C（CaCO₃ ）的质量为1.0 g，计算滤液A中含氢氧
化钙的质量。（写出解题过程）
⑶ 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1.6 g，滤渣B中CaCO₃的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据，久置固体的成分是：

Answer 1

【作出猜想】CaO + H₂O ="==" Ca(OH)₂
【实验探究1】①CaO  ②Fe    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）Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O     Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂
【实验探究2】（1）Fe₂O₃      （2）0.74g
【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的原因是：氧化钙会吸收水分反应生成Ca(OH)₂，化学方程式表示：CaO + H₂O ="==" Ca(OH)₂
【实验探究1】①氧化钙与水分反应过程中会放出大量的热，所以根据固体溶解时试管外壁发烫的现象，所以固体中一定含CaO
②根据铁会与盐酸反应产生氢气和氯化亚铁，氯化亚铁是浅绿色溶液，故根据现象，可判断归中一定含铁
③因为实验结论固体中一定含有CaCO₃，它会与盐酸反应产生二氧化碳，而二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊
【实验质疑】⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含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
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是有可能是Fe₂O₃与盐酸反应生成氯化铁溶液，而铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁，所以化学方程式：Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O，Fe + 2FeCl₃ = 3FeCl₂
【实验探究2】⑴ 乙、丙同学实验中，在滤渣B中加入盐酸，溶液变为黄色，所以能得出固体样品中一定还含有Fe₂O₃
⑵根据化学反应：Ca(OH)₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH中CaCO₃与Ca(OH)₂的质量关系，即可求出滤液A中含氢氧化钙的质量
解：设滤液A中氢氧化钙的质量为X
Ca(OH)₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaOH
74               100
x                1.0g
74：100=x：1.0g
∴x=0.74g
【实验结论】通过上面的计算滤液A中氢氧化钙的质量为0.74g，假设原固体中没有CaO，那么含钙的物质就两种：Ca(OH)₂和CaCO₃，但质量1.0g+0.74g＞1.6g，说明0.74g的氢氧化钙应该来自两部分，一是氧化钙与水反应生成的，二是原有的，所以可以确定久置固体的成分是：Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃
考点：化学反应中的热现象，酸的化学性质，酸碱指示剂变色情况，根据化学方程式计算