Question

【題目】(10分）“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Na2C03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、Fe203、Ca0、Ca(0H)2和CaC03。

【實驗探究1】下表是小明設計的實驗方案和記錄的實驗報告，請你補充完整。

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量樣品放入試管中，滴加一定量的 ．用帶異營的單孔橡皮塞塞緊試管口，導管另 一端伸入澄清石灰水中。	試管中固體逐漸減少， 有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液，澄清石灰水變渾濁。	樣品中一定含有 ， 不含Fe203。
②取少量樣品放入試管中，加水 溶解，靜置后取上層清液滴加無 色酚酞試液。	試管底部有不溶物，上層清液由無色變為紅色。	樣品中含有 。

【實驗質疑】小組同學通過討論認為實驗并不能得出一定不含Fe203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”固體的成分迸行如下定量實驗。

【實驗探究2】取3g樣品研碎，并用磁鐵充分吸引后，得到剩余固體2． 6g，按照下圖流程進行實驗，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）燒杯A中溶液和加入的碳酸鈉溶液反應的化學方程式為_ ；

（4）依據實驗探究1、2中現象的分析及數據計算判斷，這包久置“雙吸劑”固體的成分是 。

【實驗反思】

下列對實驗探究1、2的反思，不正確的是_(填字母序號）。

A．對物質成分的探究有時需要定性與定量實驗的結合

B．實驗探究2燒杯C中的溶質為Na2C03和NaOH

C．實驗探究1、2中都有氣體產生，但生成的氣體成分不同

D．在原樣品中加人足量鹽酸有4個反應發生

Answer 1

【答案】[實驗探究1] ①稀鹽酸 碳酸鈣、鐵

②氧化鈣、氫氧化鈣中最少存在一種。

[實驗質疑] Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[實驗探究2]（1）過濾；（2）CaCO3、Fe2O3

（3）Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。

（4）Fe、=CaCO3、CaCO3、CaO、Ca(OH)2 D

【解析】

試題分析：[實驗探究1]

①由于實驗中觀察到固體減少且產生氣體，說明加入的液體可與固體成分反應，結合物質可能的成分可知：加入的液體為稀鹽酸。由于觀察到澄清的石灰水變渾濁，所以可確定氣體為二氧化碳，則原固體中一定含碳酸鈣；同時溶液呈淺綠色，即為亞鐵鹽的溶液；所以原固體中一定含鐵。

②所得溶液使無色酚酞變紅，可說明所得溶液呈堿性。可能成分中的氧化鈣可與水反應生成氫氧化鈣。所以可確定氧化鈣、氫氧化鈣中最少存在一種。

[實驗質疑]由于氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色。因此原固體中可能含Fe2O3。所以①中“一定不含Fe2O3”的結論是錯誤的。化學方程式為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[實驗探究2]經磁鐵吸引后，固體質量減少是因為含鐵粉的緣故；

（1）操作二和操作三的作用均為將混合物分為固體和液體兩部分，所以操作為過濾；

（2）固體Ⅰ是“雙吸劑”中的不溶性物質。由于固體能與鹽酸反應可生成氣體。所以為碳酸鈣（CaCO3）。根據生成氣體的質量，可計算出固體中含碳酸鈣的質量為1g。而圖示中固體為2g，所以固體還含有氧化鐵。

（3）從樣品到固體Ⅰ時，其質量減少。所以燒杯A中的溶液為氫氧化鈣溶液。與碳酸鈉反應的化學方程式為：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。

（4）從樣品到固體Ⅰ時，其質量減少了2 ．6 g—2 g=0 ．6 g。而經過與碳酸鈉反應生成碳酸鈣的質量為1 g。根據氫氧化鈣與碳酸鈉反應的化學方程式可計算出參加反應的氫氧化鈣的質量為0 ．74 g>0 ．6 g。所以可知原固體中一定含氧化鈣。如0 ．6 g完全是氧化鈣，結合氧化鈣和水反應的化學方程式可計算出生成氫氧化鈣的質量大于0 ．74 g。所以原固體中還含一定量的氫氧化鈣。結合上面的分析可知原固體的成分為：鐵、氧化鐵、碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣。

[實驗反思]

A.物質成分的探究需要定量和定性實驗相結合；

B.燒杯C中的成分為生成氫氧化鈉和過量未反應的碳酸鈉；

C.探究1中生成的氣體為鐵與酸反應生成的氫氣；而探究2中生成的氣體為碳酸鈣與酸反應生成的二氧化碳氣體；

D.原樣品中能與鹽酸反應的物質有五種。所以應選D項。