Question

16．紅棗中含有豐富的VC和糖類，常食能增強人體的免疫力，有補血養氣安神等良好功效，紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504雙吸劑”，其標簽如圖所示．某化學興趣小組對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產生濃厚的興趣，設計實驗進行探究．
【提出問題】久置固體的成分是什么？
【作出猜想】久置固體中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發生反應生成氯化亞鐵．
【實驗探究】甲同學的方案：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸	固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液．	固體中一定含有Fe， 一定不含Fe2O3．

乙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含Fe₂O₃的結論，理由是氧化鐵與稀鹽酸反應生成的氯化鐵又與鐵粉反應生成氯化亞鐵．
他設計如下實驗方案繼續驗證．

（1）步驟①樣品用磁鐵吸引前需經過研碎，其中研碎的目的是增大接觸面積，使得鐵粉能夠充分吸引；
（2）②中固體溶解時放出大量熱，由此可以判斷固體中一定含有CaO．
（3）③中反應的化學方程式是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
乙同學對濾渣B又進行探究．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體于試管中，滴加足量的稀鹽酸，并將氣體通入澄清石灰水	固體逐漸消失有氣泡產生、澄清石灰水變渾濁，澄清石灰水變渾濁 溶液呈黃色．	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3．

【反思與評價】甲、乙兩同學經過討論后，完善實驗方案最終確定該久置固體的成分是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃．

Answer 1

分析 本題探究了防腐劑的成分，取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵，不一定不含Fe₂O₃理由是：氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
（1）由乙同學的設計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時放出大量熱，因為生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣；濾液A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，配平即可；
對濾渣B又進行探究：①取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸，固體減少，有氣泡冒出，溶液變為黃色；②將生成的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；固體中一定含有CaCO₃和Fe₂O₃．

解答 解：甲同學的方案：取少量固體放于試管中，滴加足量的稀鹽酸，固體逐漸消失，有大量無色氣體產生，得到淺綠色溶液，固體中一定含有鐵．北北同學不一定不含Fe₂O₃理由是：氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，溶液也是淺綠色．
（1）步驟①樣品用磁鐵吸引前需經過研碎，研碎的目的是 增大接觸面積，使反應充分
（2）由乙同學的設計方案可知：磁鐵吸引了鐵粉，②中固體溶解時放出大量熱，因為生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的熱，由此可以判斷固體中一定含有氧化鈣；反應的化學方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）濾液A中的氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
對濾渣B的探究：①根據實驗結論，固體中一定含有碳酸鈣和氧化鐵，因此取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸；②將生成的氣體通入澄清石灰水，可看到固體減少，有氣泡冒出，溶液變為黃色，澄清石灰水變渾濁；
故答案為：甲同學的方案：稀鹽酸（或稀硫酸）    Fe（或鐵粉）
乙同學的理由：氧化鐵與稀鹽酸（或稀硫酸）反應生成的氯化鐵（或硫酸鐵）又與鐵粉反應生成氯化亞鐵（或硫酸亞鐵）．
（1）增大接觸面積，使得鐵粉能夠充分吸引；
（2）CaO（或氧化鈣）；
（3）Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
乙同學的探究：澄清石灰水變渾濁； 溶液呈黃色．

點評 有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現在實驗題中．