Question

17．冰冰同不害超市購買的袋裝薯片中意外發現有一個小袋，上面標有“成分：CaO、Fe”；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字樣，撕開小袋，發現里面的固體粉末有少許是棕紅色的，大多數是灰白色的．經過分析，她認為棕紅色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末應該含有CaCO₃和Fe，為驗證自己的判斷，小麗打算進行實驗探究，請你一同參與．
【實驗目的】證實灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe．
【查閱資料】①氫氣具有還原性，能奪取某些金屬氧化物中的氧，使金屬還原，②白色的無水硫酸銅遇水變成藍色．
[實驗設計]裝置如圖所示：

【實驗預測與分析】
（1）若要證實樣品中含有CaCO₃，B中觀察到的實驗現象是澄清的石灰水變渾濁，B中發生反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O． 若要證實樣品中含有Fe，D中應觀察到的實驗現象是黑色固體變成紅色，E中應觀察到白色固體變成藍色．
（2）A中反應產生氣體單質的化學方程式為Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；．
（3）有同學認為小袋內灰白色粉末中還應該有別的物質，請你寫出其中其中不屬于氧化物的化學式Ca（OH）₂ ．為了驗證該物質的存在，有同學取一部分袋內灰白色粉末加水充分溶解、過濾，再向濾液中滴加酚酞溶液，若液體變紅色，則證明了該物質的存在．
（4）冰冰認為棕紅色粉末Fe₂O₃也能與鹽酸反應，請你寫出反應的化學方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（5）有同學認為應在E裝置后增加盛有濃硫酸的洗氣瓶．才使實驗更有說服力．

Answer 1

分析 （1）若樣品中含有CaCO₃，它會與鹽酸反應，生成氣體；產生的氣體能與澄清石灰水反應；若樣品中含有Fe，它與鹽酸反應生成能還原氧化銅的氫氣，還原氧化銅時有水生成；
（2）根據碳酸鈣和稀鹽酸反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳解答；根據鐵與稀鹽酸反應，生成氯化亞鐵和氫氣解答；
（3）樣品中成分可能未完全變質，可能含有氧化鈣，并依據氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣的性質解答；
（4）根據氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水解答；
（5）根據濃硫酸具有吸水性解答．

解答 解：（1）若樣品中含有CaCO₃，CaCO₃能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，觀察到的實驗現象是生成的氣體二氧化碳進入B，與其中的其中的澄清石灰水反應生成沉淀，反應方程式是CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
若樣品中含有Fe，Fe與鹽酸反應生成氫氣，氫氣到達D裝置后還原氧化銅，生成銅和水，反應中黑色粉末變為紅色；水蒸氣進入E裝置，可以看到E中的無水硫酸銅變藍；
（2）據碳酸鈣和稀鹽酸反應，生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；鐵與稀鹽酸反應，生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）因為小袋上面標有成分：CaO、Fe，其中的CaO可能有部分未變質；可能會吸收空氣中的水分，生成Ca（OH）₂，二者都是灰白色固體，所以灰白色粉末中還應該有CaO或Ca（OH）₂．了驗證該物質的存在，有同學取一部分袋內灰白色粉末加水充分溶解、過濾，再向濾液中滴加酚酞溶液，若液體變紅色，則證明了該物質的存在；
（4）氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水．該反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（5）濃硫酸具有吸水性，為防止空氣中的水蒸氣進入E中，在E裝置后增加盛有濃硫酸的洗氣瓶．才使實驗更有說服力．
答案：
（1）澄清的石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；黑色固體變成紅色；
（2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑； 
（3）Ca（OH）₂ ；酚酞溶液；
（4）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（5）濃硫酸．

點評 本題考查了物質的化學性質及反應時的現象和根據化學方程式的計算，因此熟練掌握物質的化學性質、方程式計算，再結合題中情境不難解答．