Question

【題目】某化學(xué)興趣小組想要探究一包食品脫氧劑的成分，剪開包裝袋，發(fā)現(xiàn)脫氧劑大部分為黑色固體，其中混有少量白色粉末。

【提出問題】脫氧劑的成分是什么？

【猜想與假設(shè)】經(jīng)過查閱資料，小組同學(xué)提出猜想：

甲同學(xué)：可能有鐵粉

乙同學(xué)：可能有炭粉，因為活性炭具有__________性，可以將空氣中的氧氣富集在脫氧劑周圍。

【設(shè)計實驗】小組同學(xué)根據(jù)兩位同學(xué)的猜想設(shè)計了實驗方案，請完成下表：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
向脫氧劑中加入足量的_____	固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生	甲、乙同學(xué)的猜想均成立
過濾，將濾渣與氧化銅混合加熱	______________

【反思與評價】

（1）濾渣與氧化銅的反應(yīng)需在高溫條件下進行，從實驗裝置角度考慮，可以通過___的方法來提供高溫。

（2）有同學(xué)提出，可以用一種簡單的物理方法驗證甲同學(xué)的猜想，請寫出使用此方法的實

驗操作及現(xiàn)象：___________________________。

（3）老師告訴同學(xué)們，脫氧劑的脫氧原理是利用鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵來吸收包

裝袋中氧氣，從而延長食品的保質(zhì)期。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。

（4）小組同學(xué)又對脫氧劑中的白色粉末產(chǎn)生好奇，經(jīng)查閱資料，白色粉末可能是硅藻土。硅藻土是一種填充劑，不溶于水，其作用在于吸附水分，為脫氧反應(yīng)提供水分；并疏松配料，使氧氣易于接觸鐵粉。如圖是硅藻土用量與脫氧時間（h）的關(guān)系圖，可知：

①硅藻土的最佳用量是__________g。

②硅藻土高于或低于最佳量時，脫氧速度會減慢。

請分別分析可能的原因____________________，________________________。

③脫氧劑的脫氧速度還有可能受哪些因素影響？

請寫出一條并說明理由：_______________________________。

Answer 1

【答案】 吸附： 稀鹽酸： 黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色 在酒精燈上加金屬網(wǎng)罩 用磁鐵靠近脫氧劑，部分黑色粉末被吸引 4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3 0.35 量不足時，水分不足，反應(yīng)不充分； 量太多時，包裹在鐵粉表面，使鐵粉不能與氧氣充分接觸 溫度，因為溫度越高，反應(yīng)速率越快

【解析】【猜想與假設(shè)】活性炭具有吸附性，可以將空氣中的氧氣富集在脫氧劑周圍；【設(shè)計實驗】鐵能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，碳和氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
向脫氧劑中加入足量的_稀鹽酸_	固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生	甲、乙同學(xué)的猜想均成立
過濾，將濾渣與氧化銅混合加熱	____黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色__

【反思與評價】

（1）濾渣與氧化銅的反應(yīng)需在高溫條件下進行，從實驗裝置角度考慮，可以通過在酒精燈上加金屬網(wǎng)罩的方法來提供高溫；（2）有同學(xué)提出，可以用一種簡單的物理方法驗證甲同學(xué)的猜想，請寫出使用此方法的實驗操作及現(xiàn)象：用磁鐵靠近脫氧劑，部分黑色粉末被吸引；鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，化學(xué)方程式為：4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3；（4）由圖示信息可知①硅藻土的最佳用量是0.35g；②硅藻土高于或低于最佳量時，脫氧速度會減慢，可能的原因是：量不足時，水分不足，反應(yīng)不充分；量太多時，包裹在鐵粉表面，使鐵粉不能與氧氣充分接觸；脫氧劑的脫氧速度還有可能受溫度的影響，因為溫度越高，反應(yīng)速率越快。