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”，其标签如下图所示。
同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，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发生反应生成氯化亚铁。
（作出猜想）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：
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量固体放于试管中，滴加足量的_____。 | 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_____，一定不含Fe2O3。 |
乙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_____。并设计如下实验方案继续验证。
（1）②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有_____。
（2）③中反应的化学方程式是_____。
乙同学对滤渣B又进行探究。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
_____ | _____ | 固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。 |
（反思与评价）
丙同学认为乙同学的方案中仍有一种物质不能确定。丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，滤渣C的质量为1.0g。
（实验结论）综合上述实验及所给数据，久置固体的成分是_____。
【答案】稀盐酸 Fe 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 氧化钙 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ①取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸。②将生成的气体通入澄清石灰水。 ①固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色。②澄清石灰水变浑浊。 Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3
【解析】
[实验探究]
甲同学的方案：根据实验现象分析，由于滴加某物质后，“固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液”可知，加入的是稀盐酸，而固体中一定含有铁。故填：稀盐酸；Fe。
乙同学：不一定不含Fe2O3的理由是：由于氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，而根据题意，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色。故填：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。
（1）由乙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，而②中的固体溶解时放出大量热，结合生石灰溶于水生成熟石灰时，会放出大量的热，可判断固体中一定含有氧化钙；
（2）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，故③中反应的化学方程式是Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；
（3）对滤渣B的探究：根据实验结论可知，固体中一定含有CaCO3和Fe2O3，验证这二者，可用稀盐酸，因为盐酸能与碳酸钙反应，生成二氧化碳气体；能与氧化铁反应，生成氯化铁溶液（黄色）。故，①取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸，可见固体减少，同时有气泡冒出，溶液变为黄色；②再将生成的气体通入澄清石灰水，可见澄清石灰水变浑浊。
[实验结论]
丙同学认为乙同学的方案中仍有一种物质不能确定，应为氢氧化钙。根据图示可知，滤渣B为原混合物中的CaCO3；滤渣C为氢氧化钙和碳酸钠反应生成的碳酸钙；结合实验数据可知，滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，滤渣C的质量为1.0g，则钙元素质量=2.0g×
×100%=0.8g，而经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，1.6g＞0.8g，因此一定有氢氧化钙，即久置固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3。
科学实验活动册系列答案
