题目内容
【题目】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。同学们欲研究一包久置的“504双吸剂”固体样品,设计了如下实验进行探究。
【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。
【提出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【实验探究】甲同学的方案如下表,请你帮助他完成实验。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量固体于试管中,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,试管底部有不容物;溶液变红 | 固体中一定含有_____和Ca(OH)2 |
(2)另取少量固体于试管中,滴加足量的_____ | 固体逐渐消失,有无色气体产生,得到浅绿色溶液 | 固体中一定含有Fe,一定不含Fe2O3 |
(3)将步骤(2)中产生的气体通入澄清石灰水中 | _________ | 固体中一定含有CaCO3 |
【实验分析】
乙同学认为甲同学的实验中不能得出“一定含Ca(OH)2的结论”,理由是_________。
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_________。
【继续探究】为验证固体中是否含有Fe2O3,乙组同学用____________先分离出铁粉,向残留固体中加入足量____________,若溶液呈棕黄色,证明固体中含有Fe2O3。该溶液呈棕黄色的原因是:_________________________________(用化学方程式表示)。
【答案】 CaO 稀盐酸 澄清石灰水变浑浊 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 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 磁铁 稀盐酸 Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
【解析】【实验探究】(1)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;
(2)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;
(3)澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳产生,同时证明了固体中含有碳酸钙;
【实验分析】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 ;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,无法确定是否不含Fe2O3。
【继续探究】由于铁可以被磁铁吸引,故可以用磁铁分离出铁粉;
对残留固体的探究:取残留固体于试管中,加入适量稀盐酸,固体减少,有气泡冒出,溶液变为黄色,证明固体中一定含有Fe2O3,发生反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。