题目内容

8．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】铁与氯化铁溶液常温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．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1】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，试管底部有不容物，溶液变红．固体中一定含有CaO
和氢氧化钙．
（2）另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，
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澄清的石灰水变浑浊固体中一定含有CaCO3
【实验质疑】
（1）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．
（2）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、丙同学设计如下实验方案继续验证：

（1）③中反应的化学方程式是Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH．
（2）乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有Fe2O3，仍有一种物质不能确定，该物质是Ca（OH）2．
（3）乙、丙同学又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Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．

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】
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，因此经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，而滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，故氧化钙或氢氧化钙或两者混合物质量为0.6g，与碳酸钠反应生成的滤渣C碳酸钙的质量为1.0g，C中钙元素质量是：1.0g×$\frac{40}{100}$×100%=0.4g，根据反应前后钙元素守恒，假设0.6g全是氧化钙，则含钙元素质量为0.6g×$\frac{40}{56}$×100%=0.428g，假设全是氢氧化钙，则钙元素质量为0.6×$\frac{40}{74}$×100%=0.324g，而C中钙元素质量为0.4g，因此是氧化钙和氢氧化钙的混合物，即久置固体的成分是：Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．

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）由乙丙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉；固体溶于水后，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，化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH
（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．
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．
【实验结论】经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6g，而滤渣B中CaCO3的质量为1.0g，故氧化钙或氢氧化钙或两者混合物质量为0.6g，与碳酸钠反应生成的滤渣C碳酸钙的质量为1.0g，C中钙元素质量是：1.0g×$\frac{40}{100}$×100%=0.4g，根据反应前后钙元素守恒，假设0.6g全是氧化钙，则含钙元素质量为0.6g×$\frac{40}{56}$×100%=0.428g，假设全是氢氧化钙，则钙元素质量为0.6×$\frac{40}{74}$×100%=0.324g，而C中钙元素质量为0.4g，因此是氧化钙和氢氧化钙的混合物，即久置固体的成分是：Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．
故答案为：
【作出猜想】CaO+H2O=Ca（OH）2
【实验探究1】CaO；稀盐酸；铁；澄清的石灰水变浑浊
【实验分析】（1）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；
（2）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）Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH；
（2）Fe2O3；Ca（OH）2
【实验结论】Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．

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．本考点主要出现在实验题中．

练习册系列答案
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18．如图四个图象中能正确反应其对应实验操作的是（　　）
A．
向氢氧化钠溶液中加水
B．
向一定量的氯化钙和盐酸的混合溶液中不断加入碳酸钠溶液
C．
         水的电解
D．
           加热碱式碳酸铜
19．用相应的化学符号填空
（1）2个氮原子2N；
（2）5个亚铁离子5Fe2+；
（3）植物光合作用得到的气体单质O2；
（4）人体中含量最多的金属元素Ca．
16．根据如图所示实验，回答有关问题：

（1）A实验中集气瓶内装少量水的作用是防止铁丝燃烧产生的高温熔化物溅落瓶底，炸裂瓶底；
（2）B实验中，当通过导管向热水中通入氧气时，白磷在水下燃烧，该实验说明可燃物燃烧需要的条件为：①达到燃烧所需要的最低温度；②与氧气或空气接触；
（3）C实验观察到紫色小花变为红色，其原因是CO2+H2O=H2CO3（用化学方程式表示）；
（4）D实验是“探究铁的锈蚀条件”中的一组对比实验，根据①中铁钉先生锈的现象，得出铁生
锈的条件是其与与水和氧气相接触相接触；其中试管②中的水需要事先煮沸，目的是除去水中溶有的少量的氧气．
3．t℃时，将一定量的水加入到硝酸钠饱和溶液中，下列有关所得溶液的叙述正确的是（　　）
A．仍为饱和溶液B．溶质的质量变少
C．溶质的溶解度不变D．溶质的质量分数不变
13．分析下列各组粒子的结构示意图，仿照示例，说出其余三组表示的意义．
例：A表示不同种元素的阴离子，阳离子；B表示表示不同种元素具有相同电子排布的原子、阳离子；C表示表示不同种元素具有相同电子排布的阴离子、原子；D表示表示不同种元素的阳离子，原子．
20．下列化学符号和名称一一对应的是（　　）
A．氢元素--H2OB．氧气--O
C．五氧化二磷--5O2PD．氮气--N2
17．某同学从C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2中获得以下信息：①该反应的反应物是碳和氧气②反应发生条件是点燃③反应前后元素种类和原子个数不变④反应前后分子总数保持不变⑤参加反应的碳和氧气的质量比为3：8，其中正确的信息是（　　）
A．①②③④B．①②③⑤C．①②④⑤D．②③④⑤
17．常温下，氯气（Cl2）是一种黄绿色，有刺激性气味，比空气重的有毒气体，常用于自来水消毒，原因是氯气能与水反应生成次氯酸（HClO）和盐酸，其中次氯酸能杀菌消毒，请回答：
（1）上述信息中，属于氯气的物理性质的是常温下，氯气（Cl2）是一种黄绿色，有刺激性气味，比空气重的气体．
（2）属于氯气的化学性质是氯气有毒，能与水反应生成次氯酸（HClO）和盐酸．

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