Question

红枣中含有丰富的V_C和糖类,常食能增强人体的免疫力,有补血养气安神等良好功效,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1所示。某化学兴趣小组对一包久置的“504双吸剂”固体样品产生了浓厚的兴趣,设计实验进行探究。

[提出问题]久置固体的成分是什么?

[作出猜想]久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca(OH)₂和CaCO₃。

[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。

[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____________________________。

他设计如图2实验方案继续验证。

(1)步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎,其中研碎的目的是__________________。

(2)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__________________。

(3)③中反应的化学方程式是__________________。

乙同学对滤渣B又进行了探究。

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通人澄清石灰水	固体逐渐消失,有气泡产生，_________________。	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3

[反思与评价]甲、乙两同学经过讨论后,完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃。

Answer

稀盐酸 Fe 若含有三氧化二铁，三氧化二铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液呈浅绿色，因此仅仅通过最后溶液中含有氯化亚铁不能确定只含有铁，而不含有三氧化二铁 增大接触面积利于磁铁吸收将铁与其他成分分离，也有利于加水使物质溶解 CaO 该气体使澄清石灰水变浑浊，试管内溶液呈黄色

【解析】

化学兴趣小组设计实验进行探究久置的“504双吸剂”固体样品的成分。结合标签图可知，铁粉与氧气水反应生成铁锈，铁锈的主要成分为三氧化二铁，生石灰是氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，则有：

提出问题：久置固体的成分是什么?

作出猜想：久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。

结合相关资料信息和实验验方案，则有：

实验探究：

甲同学的方案

实验操作：取少量固体于试管中， 滴加足量的稀盐酸

实验现象：固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液

实验结论：固体中一定含有Fe，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，理由是若含有三氧化二铁，三氧化二铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液呈浅绿色，因此仅仅通过最后溶液中含有氯化亚铁不能确定只含有铁，而不含有三氧化二铁。

结合如图2实验方案流程图，则有：

(1)步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是增大接触面积利于磁铁吸收将铁与其他成分分离，也有利于加水使物质溶解。

(2) CaO、Ca(OH)2和CaCO3三种物质，氧化钙与水反应放出大量的热，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CaO。

(3)③中加入碳酸钠溶液生成固体，发生的反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式是。

乙同学对滤渣B又进行了探究，结合实验操作和实验结论可推测实验现象

实验操作：取少量固体于试管中，滴加足量的稀盐酸，并将气体通人澄清石灰水

实验现象：固体逐渐消失，有气泡产生，该气体使澄清石灰水变浑浊，试管内溶液呈黄色

实验结论：固体中一定含有CaCO3和Fe2O3

反思与评价：

甲、乙两同学经过讨论后，完善实验方案最终确定该久置固体的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。