Question

【題目】“雙吸劑”是一種常見袋裝食品的保鮮劑,能吸收空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣 等。化學興 趣小組的同學在某食品袋中發現一包“雙吸劑”，其標簽如下圖所示。同學們 對這包久置的“雙吸劑”固體 樣品很好奇,設計實驗進行探究。

（提出問題）久置“雙吸劑”固體的成分是什么？

（查閱資料）

①鐵與氯化鐵溶液在常溫下反應生成氯化亞鐵:Fe+2FeCl3=3FeCl2;

②堿性的 Na2CO3溶液可以與中性的 CaCl2 溶液發生復分解反應。

（作出猜想）久置固體中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2 和 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，發現，試管中固體質量逐漸減少，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。

（實驗質疑）小組同學談論認為上述實驗并不能得出一定不含 Fe2O3的結論，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，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體 2. 6g，按照如圖流程進行實驗，請回答相 關問題：

（1）操作二、操作三名稱是_________________________。

（2）固體 I 的成分是_______________________。(填物質化學式，下同）；

（3）寫出生成固體Ⅱ的化學方程式_______________________。

（4）根據定性、定量研究中現象的分析及有關數據計算判斷，這包久置“雙吸劑”固體的成分中氧化鈣的質量小于__________________。

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

A對物質成分的研究有時需要定性和定量相結合

B在原樣品中加入足量鹽酸有 4 個反應發生

C定量研究燒杯 C 中的溶質為 NaOH 和 Na2CO3

Answer 1

【答案】CaCO3、Fe Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；Fe+2FeCl3=3FeCl2 過濾 CaCO3、Fe2O3 Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH＋CaCO3↓ 0.56g AC

【解析】

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，發現，試管中固體質量逐漸減少，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，二氧化碳氣體能使石灰水變渾濁，則樣品中一定含有碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；稀鹽酸與鐵反應得到淺綠色氯化亞鐵溶液和氫氣，反應原理為：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，初步判斷：樣品中一定含有：CaCO3和Fe，一定不含 Fe2O3。

實驗質疑：小組同學談論認為上述實驗并不能得出一定不含 Fe2O3的結論，理由是：鹽酸與氧化鐵反應生成棕黃色氯化鐵溶液和水，反應原理為：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，氯化鐵溶液可以繼續和鐵反應生成氯化亞鐵溶液：Fe+2FeCl3=3FeCl2，所得氯化亞鐵溶液依然為淺綠色；

（1）操作二、操作三都是分離不溶性固體和液體，操作名稱為：過濾；

（2）固體 I 的成分是；CaCO3和Fe2O3；因為2g固體中加入足量鹽酸生成0.44g氣體，

若生成的0.44g氣體全部為二氧化碳，設：碳酸鈣的質量為x，

x=1g，小于固體質量Ⅰ中的2g，則固體中不止含有碳酸鈣，還有氧化鐵固體；

（3）燒杯A中只有氫氧化鈣溶液，加入足量的碳酸鈉溶液，氫氧化鈣與碳酸鈉反應原理為：Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH＋CaCO3↓；

（4）根據定性、定量研究中現象的分析及有關數據計算判斷，這包久置“雙吸劑”固體的成分中氧化鈣的質量小于0.56g：因為固體Ⅱ中碳酸鈣的質量為1g，則碳酸鈣中鈣元素質量為1g××100%=0.4g，假設這些鈣元素全部由氧化鈣提供，則需要氧化鈣的質量為0.56g，而固體溶于水減少的質量是0.6g＞0.56g，所以樣品中一定還含有氫氧化鈣，所以氧化鈣的質量一定小于0.56g；

實驗反思：

A、對物質成分的研究有時需要定性和定量相結合，此說法正確；

B、根據定性研究并結合以上分析可知：在原樣品中加入足量鹽酸，存在的5種物質有碳酸鈣、鐵、氧化鐵、氧化鈣、氫氧化鈣，都能和稀鹽酸反應生反應，至少能發生5種化學反應：①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；② Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；③Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；④CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O；⑤Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O

C、定量研究燒杯 C 中的溶質為 NaOH 和 Na2CO3，此說法正確；燒杯中有過量的碳酸鈉溶液，碳酸鈉與氫氧化鈣溶液反應后悔產生氫氧化鈉溶液和碳酸鈣沉淀，其反應原理為：Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH；

結合上面的實驗，說法正確的是AC。