(11分)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。 久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示) 。 【实验探究1】 甲同学的方案:
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是 。 ⑵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(用化学方程式表示) 、 。 【实验探究2】 乙、丙同学设计如下实验方案继续验证: ⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有 。 ⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C(CaCO3 )的质量为1.0 g,计算滤液A中含氢氧 化钙的质量。(写出解题过程) ⑶ 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1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g。 【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据,久置固体的成分是: |
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【实验探究1】①CaO ②Fe ③澄清的石灰水变浑浊
【实验质疑】(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)Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
【实验探究2】(1)Fe2O3 (2)0.74g
【实验结论】Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3
【作出猜想】久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是:氧化钙会吸收水分反应生成Ca(OH)2,化学方程式表示:CaO + H2O ="==" Ca(OH)2
【实验探究1】①氧化钙与水分反应过程中会放出大量的热,所以根据固体溶解时试管外壁发烫的现象,所以固体中一定含CaO
②根据铁会与盐酸反应产生氢气和氯化亚铁,氯化亚铁是浅绿色溶液,故根据现象,可判断归中一定含铁
③因为实验结论固体中一定含有CaCO3,它会与盐酸反应产生二氧化碳,而二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊
【实验质疑】⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含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
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是有可能是Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁溶液,而铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁,所以化学方程式:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O,Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
【实验探究2】⑴ 乙、丙同学实验中,在滤渣B中加入盐酸,溶液变为黄色,所以能得出固体样品中一定还含有Fe2O3
⑵根据化学反应:Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH中CaCO3与Ca(OH)2的质量关系,即可求出滤液A中含氢氧化钙的质量
解:设滤液A中氢氧化钙的质量为X
Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
74 100
x 1.0g
74:100=x:1.0g
∴x=0.74g
【实验结论】通过上面的计算滤液A中氢氧化钙的质量为0.74g,假设原固体中没有CaO,那么含钙的物质就两种:Ca(OH)2和CaCO3,但质量1.0g+0.74g>1.6g,说明0.74g的氢氧化钙应该来自两部分,一是氧化钙与水反应生成的,二是原有的,所以可以确定久置固体的成分是:Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3
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