Question

【题目】(10分）“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Na2C03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、Fe203、Ca0、Ca(0H)2和CaC03。

【实验探究1】下表是小明设计的实验方案和记录的实验报告，请你补充完整。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量样品放入试管中，滴加一定量的 ．用带异營的单孔橡皮塞塞紧试管口，导管另 一端伸入澄清石灰水中。	试管中固体逐漸减少， 有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，澄清石灰水变浑浊。	样品中一定含有 ， 不含Fe203。
②取少量样品放入试管中，加水 溶解，静置后取上层清液滴加无 色酚酞试液。	试管底部有不溶物，上层清液由无色变为红色。	样品中含有 。

【实验质疑】小组同学通过讨论认为实验并不能得出一定不含Fe203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”固体的成分迸行如下定量实验。

【实验探究2】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）烧杯A中溶液和加入的碳酸钠溶液反应的化学方程式为_ ；

（4）依据实验探究1、2中现象的分析及数据计算判断，这包久置“双吸剂”固体的成分是 。

【实验反思】

下列对实验探究1、2的反思，不正确的是_(填字母序号）。

A．对物质成分的探究有时需要定性与定量实验的结合

B．实验探究2烧杯C中的溶质为Na2C03和NaOH

C．实验探究1、2中都有气体产生，但生成的气体成分不同

D．在原样品中加人足量盐酸有4个反应发生

Answer 1

【答案】[实验探究1] ①稀盐酸 碳酸钙、铁

②氧化钙、氢氧化钙中最少存在一种。

[实验质疑] Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[实验探究2]（1）过滤；（2）CaCO3、Fe2O3

（3）Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。

（4）Fe、=CaCO3、CaCO3、CaO、Ca(OH)2 D

【解析】

试题分析：[实验探究1]

①由于实验中观察到固体减少且产生气体，说明加入的液体可与固体成分反应，结合物质可能的成分可知：加入的液体为稀盐酸。由于观察到澄清的石灰水变浑浊，所以可确定气体为二氧化碳，则原固体中一定含碳酸钙；同时溶液呈浅绿色，即为亚铁盐的溶液；所以原固体中一定含铁。

②所得溶液使无色酚酞变红，可说明所得溶液呈碱性。可能成分中的氧化钙可与水反应生成氢氧化钙。所以可确定氧化钙、氢氧化钙中最少存在一种。

[实验质疑]由于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。因此原固体中可能含Fe2O3。所以①中“一定不含Fe2O3”的结论是错误的。化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe+2FeCl3═3FeCl2

[实验探究2]经磁铁吸引后，固体质量减少是因为含铁粉的缘故；

（1）操作二和操作三的作用均为将混合物分为固体和液体两部分，所以操作为过滤；

（2）固体Ⅰ是“双吸剂”中的不溶性物质。由于固体能与盐酸反应可生成气体。所以为碳酸钙（CaCO3）。根据生成气体的质量，可计算出固体中含碳酸钙的质量为1g。而图示中固体为2g，所以固体还含有氧化铁。

（3）从样品到固体Ⅰ时，其质量减少。所以烧杯A中的溶液为氢氧化钙溶液。与碳酸钠反应的化学方程式为：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH。

（4）从样品到固体Ⅰ时，其质量减少了2 ．6 g—2 g=0 ．6 g。而经过与碳酸钠反应生成碳酸钙的质量为1 g。根据氢氧化钙与碳酸钠反应的化学方程式可计算出参加反应的氢氧化钙的质量为0 ．74 g>0 ．6 g。所以可知原固体中一定含氧化钙。如0 ．6 g完全是氧化钙，结合氧化钙和水反应的化学方程式可计算出生成氢氧化钙的质量大于0 ．74 g。所以原固体中还含一定量的氢氧化钙。结合上面的分析可知原固体的成分为：铁、氧化铁、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙。

[实验反思]

A.物质成分的探究需要定量和定性实验相结合；

B.烧杯C中的成分为生成氢氧化钠和过量未反应的碳酸钠；

C.探究1中生成的气体为铁与酸反应生成的氢气；而探究2中生成的气体为碳酸钙与酸反应生成的二氧化碳气体；

D.原样品中能与盐酸反应的物质有五种。所以应选D项。