Question

1．聪颖同学在购买的红枣包装袋中见到一包标签如图1所示的防腐剂，品名为“504双吸剂”，她对久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，请同学与她一起设计实验进行探究．

[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能反应生成氯化亚铁，氯化铁溶液为黄色．
[做出猜想]久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
久置固体中可能含有Ca（OH）₂的原因是（用化学方程式表示）CaO+H₂O═Ca（OH）₂．

[实验探究]甲同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量固体放于试管中，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，试管底部有不溶物，溶液变红．	固体中一定含有 ①CaO．
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量稀盐酸．	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 ②Fe，一定不含Fe2O3．
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中．	③澄清石灰水变浑浊	固体中一定含有CaCO3．

[实验质疑]乙、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：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．
[实验探究2]乙、丙同学设计如图2实验方案继续验证：
（1）操作a是过滤操作，所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需漏斗．
（2）乙、丙同学的实验中又能得出固体样品中一定还含有Fe₂O₃．
（3）综合上述实验你认为久置固体的成分中还有Ca（OH）₂不能确定．

Answer 1

分析 【作出猜想】：本题探究了防腐剂的成分，双吸剂中含有生石灰，氧化钙久置能与水反应生成氢氧化钙，根据书写方程式的原则书写方程式．
【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；但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．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，不一定不含Fe₂O₃理由是：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．将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明固体中一定含有CaCO₃．
【实验探究2】：依据操作a是分离液体与固体混合物的操作，对相关问题进行分析即可；由乙丙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠；取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸，有气泡冒出，溶液变为黄色，说明含有碳酸钙和氧化铁．仍有一种物质氢氧化钙不能确定．

解答 解：【作出猜想】：氧化钙在空气中能与空气中的水反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H₂O=Ca（OH）₂
【实验探究1】：甲同学的方案：
（1）取少量固体放于试管中，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，说明一定含有氧化钙，氧化钙溶于水放出大量的热，试管底部有不容物，溶液变红，不一定含有氢氧化钙，因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，也能使酚酞试液变红；
（2）另取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，固体中一定含有铁，不一定不含Fe₂O₃，因为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．
（3）将步骤（2）中产生的气体通入到澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，说明固体中一定含有碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳使石灰水变浑浊．
【实验探究2】：
（1）操作a是分离液体与固体混合物的操作，是过滤操作，该操作用到的玻璃仪器除去除玻璃棒、烧杯外，漏斗也是必不可少的玻璃仪器；
（2）对滤渣B的探究：①取滤渣B于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡冒出，溶液变为黄色，说明一定含有碳酸钙和氧化铁，碳酸钙与盐酸反应产生气泡，氧化铁与盐酸反应产生氯化铁溶于水呈黄色．
（3）由乙丙同学的实验还不能确定一定含有氢氧化钙，因为氧化钙与水反应生成了氢氧化钙．
故答案是：
【作出猜想】CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【实验探究1】

实验操作	实验现象	实验结论
（1）		CaO．
（2）		Fe，
（3）	澄清石灰水变浑浊

【实验质疑】
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．
【实验探究2】（1）过滤；漏斗．
（2）Fe₂O₃，
（3）Ca（OH）₂．

点评 有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．