Question

【題目】某食品包裝袋中“雙吸劑”標簽如圖所示：同學們對這包久置的“雙吸劑”樣品很感興趣，設計下列實驗進行探究。

（提出問題）久置的“雙吸劑”固體的成分是什么？

（查閱資料）鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵：Fe+2FeCl3=3FeCl2

（作出猜想）久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。

（定性研究）小明取少量樣品放入試管中，加入一定量的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)：試管中固體質(zhì)量逐漸減少，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，得到淺綠色溶液。他初步判斷：樣品中一定含有__________，一定不含Fe2O3。

（實驗質(zhì)疑）小組同學討論認為上述實驗并不能得出一定不含Fe2O3的結(jié)論，理由是 _____，_________(用化學方程式表示)。

為進一步確定這包久置的“雙吸劑”固體的成分進行如下定量實驗。

（定量研究）取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸收后，得到剩余固體2.6g，按照下列流程進行實驗，請回答相關問題：

⑴ 操作二、操作三的名稱是__________。

⑵ 固體I的成分是_________(填化學式，下同)

⑶ 寫出生成固體II的化學方程式__________。

⑷ 依據(jù)定性、定量研究中現(xiàn)象的分析及有關數(shù)據(jù)計算判斷，這包久置的“雙吸劑”固體的成分中氧化鈣的質(zhì)量小于_____。

（實驗反思）結(jié)合上面的實驗，下列說法正確的是______(填字母序號)

a．對物質(zhì)成分的研究有時需要定性和定量相結(jié)合

b．在原樣品中加入足量鹽酸有4個反應發(fā)生

c．定量研究燒杯C中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3

Answer 1

【答案】 Fe和CaCO3 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3=3FeCl2 過濾 CaCO3和Fe2O3 Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 0.56 ac

【解析】【定性研究】由題目中可知固體成分可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2和CaCO3，由表中實驗現(xiàn)象：“試管中固體逐漸減少，有大量無色氣體產(chǎn)生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁�！�說明固體和一種物質(zhì)反應生成了二氧化碳氣體（澄清石灰水變濁的氣體），和一種含有Fe2+的物質(zhì)（得到淺綠色溶液），可以推出固體物質(zhì)中一定有的物質(zhì)是Fe和CaCO3；【實驗質(zhì)疑】由于氧化鐵和鹽酸反應生成的氯化鐵，可能會繼續(xù)與鐵反應生成氯化亞鐵，化學方程式為：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2FeCl3=3FeCl2；

【定量研究】（1）過濾可以將固體與液體分開，操作二、操作三是過濾；

（2）取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體2.6g，所以已經(jīng)出去了鐵粉，溶解過濾的固體Ⅰ的質(zhì)量為2g，其中含有碳酸鈣還可能有氧化鐵，由碳酸鈣與鹽酸反應方程式為

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

100 44

由于生成氣體0.44g所以固體Ⅰ中含有1g碳酸鈣，所以固體Ⅰ中含有碳酸鈣和氧化鐵，化學式為：CaCO3和Fe2O3；

（3）氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，方程式為Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；

（4）由于CaO+H2O=Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；可的關系式：CaO～CaCO3，假設燒杯A中的氫氧化鈣全部來自于氧化鈣，

解：設氧化鈣的質(zhì)量最多為x

CaO～CaCO3

56 100

x1g

x=0.56g

答：固體的成分中氧化鈣的質(zhì)量小于0.56g；

【實驗反思】A、對物質(zhì)成分的探究有時需要定性與定量實驗的結(jié)合，正確；B、由固體物質(zhì)的成分為：Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3；最起碼五種物質(zhì)都與鹽酸反應，反應個數(shù)多于5個，錯誤；C、由分析中可知實驗中氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，溶質(zhì)有NaOH，由于加入的是過量的碳酸鈉溶液，因此里面的溶質(zhì)還有Na2CO3，正確。故填：ac。