4.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、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(见表).
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氧化钙
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,一定不含有Fe2O3
(3)将步骤(2)中产生的气体通入到澄清石灰水中
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的实验中不能得出一定含有Ca(OH)2的结论,理由是氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,也能使无色酚酞变红,不能确定原固体中是否有氢氧化钙;
(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,理由是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,铁与氯化铁溶液在常温下发生反应也会生成氯化亚铁,使溶液显浅绿色.
3.小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeCl3浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.小红告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质.
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
(1)小红先从反应物分析,因为反应物中含有铁元素所以反应后可能生成铁单质.
(2)为获得实验证据,小红做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微小气泡产生.若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑.
(3)小明提出疑问:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是碳酸亚铁或者碳酸铁.小红通过查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质.
(4)小明仍有疑问:实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气.
为此,小红又做了实验1的对比实验:将黑褐色物质放入蒸馏水中观察到有微小气泡产生但很快停止.证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的.
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小红选择了某盐溶液又做了实验2.
实验2:将黑褐色物质放入硫酸铜溶液中,观察到黑褐色物质表面有红色固体产生也能证明黑褐色物质中有铁单质.
【得出结论】通过以上探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
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