Question

【题目】“双吸剂”是一种常见袋装食品的保鲜剂,能吸收空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气 等。化学兴趣小组的同学在某食品袋中发现一包“双吸剂”，其标签如下图所示。同学们 对这包久置的“双吸剂”固体 样品很好奇,设计实验进行探究。

（提出问题）久置“双吸剂”固体的成分是什么？

（查阅资料）

①铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁:Fe + 2FeCl3 =3FeCl2;

②碱性的 Na2CO3 溶液可以与中性的 CaCl2 溶液发生复分解反应。

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

（定性研究）小明取少量样品放入试管中，加入一定量的稀盐酸，发现，试管中固体质量逐渐减少，生成一种 能使澄清石灰水变浑浊的气体，得到浅绿色溶液，他初步判断：样品中一定含有_______，一定不含 Fe2O3

（实验质疑）小组同学谈论认为上述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）

为进一步确定这包久置的“双吸剂”固体的成分进行如下定量实验。

（定量研究）取 3g 样品研碎，并用磁铁充分吸引后，得到剩余固体2.6g，按照下图流程进行实验，请回答相关问题：

（1）操作二、操作三名称是_______。

（2）固体 I 的成分是_______。(填物质化学式，下同）；

（3）写出生成固体Ⅱ的化学方程式_______。

（实验反思）结合上面的实验，下列说法正确的是_______（填字母序号）

A.对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合

B.在原样品中加入足量盐酸有4个反应发生

C.定量研究烧杯C中的溶质为NaOH和Na2CO3

Answer 1

【答案】碳酸钙和铁 Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；Fe+2FeCl3=3FeCl2 过滤 CaCO3、Fe2O3 Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH AC

【解析】

{定性研究}生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体是二氧化碳，样品中一定含有碳酸钙，铁与盐酸和氯化铁反应均能生成氯化亚铁，氯化亚铁溶于水呈绿色，则样品一定含铁，故填碳酸钙和铁。

{实验质疑}

小组同学谈论认为上述实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色，故反应的化学方程式写为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，Fe+2FeCl3=3FeCl2。

{定量研究}

（1）操作二、操作三均将固体与液体进行了分离，操作名称是过滤，故填过滤。

（2）铁质量为：3g-2.6g=0.4g，加入足量稀盐酸得到0.44g二氧化碳，说明碳酸钙质量是1g，则氧化铁质量为：2g-1g=1g，则固体I的成分是CaCO3、Fe2O3，故填CaCO3、Fe2O3。

（3）固体Ⅱ是碳酸钠和氢氧化钙反应生成的碳酸钙，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故反应的化学方程式写为：Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH。

{实验反思}

A．对物质成分的研究有时需要定性和定量相结合，选项正确；

B．碳酸钠和氢氧化钙反应生成1g碳酸钙时，消耗氢氧化钙质量是0.74g，则氧化钙或氢氧化钙或氧化钙和氢氧化钙的质量是：2.6g-2g=0.6g，如果0.6g全部是氢氧化钙时，生成碳酸钙质量小于1g，如果0.6g全部是氧化钙时，生成碳酸钙质量大于1g，因此0.6g是氧化钙和氢氧化钙的混合物，即样品中含有铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙，在原样品中加入足量盐酸时，铁、氧化铁、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙都能够和稀盐酸反应，因此有5个反应发生，选项错误；

C．定量研究烧杯C中的溶质为过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠，选项正确，故填AC。