Question

實驗室里，張老師帶領(lǐng)化學(xué)興趣小組一起探究膨化食品（如圖）包裝袋內(nèi)氣體的成分．現(xiàn)有A、B兩種膨化食品，請你一起參與他們的討論并回答以下問題．
提出問題：包裝袋內(nèi)的氣體成分是什么呢？
查閱資料：稀有氣體價格高，膨化食品價格低，生產(chǎn)廠家一般不用稀有氣體．而不同廠家根據(jù)成本不同，填充氣體種類也不相同．膨化食品包裝袋內(nèi)填充氣體的目的是

 

；
猜想與假設(shè)：猜想一：“

 

”；
猜想二：“包裝袋內(nèi)氣體為氮氣（N₂）”；
猜想三：“包裝袋內(nèi)氣體為空氣”．
設(shè)計并完成實驗：
實驗1  步驟：甲同學(xué)用注射器從兩種膨化食品包裝袋內(nèi)抽取等量的氣體，分別注入裝有澄清石灰水的試管中；現(xiàn)象：

 

；結(jié)論：猜想一不正確．
實驗2  步驟：乙同學(xué)用排水法分別收集等體積的A、B膨化食品袋內(nèi)的氣體各一瓶，分別將燃著的小木條伸入，觀察到的現(xiàn)象：

 

；
結(jié)論：①A食品包裝袋內(nèi)氣體是空氣；②B食品包裝袋內(nèi)氣體是氮氣．
討論交流一：丙同學(xué)認(rèn)為通過乙同學(xué)的實驗現(xiàn)象不能證明A包裝袋內(nèi)的氣體為空氣，于是設(shè)計以下實驗方案驗證：
實驗3  步驟：丙同學(xué)用排水法收集一瓶膨化食品A包裝袋內(nèi)氣體，在燃燒匙內(nèi)加入過量的

 

（填物質(zhì)名稱），連接如圖裝置，驗證該氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)；現(xiàn)象：瓶內(nèi)產(chǎn)生大量白煙；冷卻后打開水夾，水回流瓶中約至容積的五分之一處；結(jié)論：A食品包裝袋內(nèi)氣體是空氣；該反應(yīng)化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：食品干燥劑、保鮮劑和真空包裝的成分探究,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【查閱資料】充氣包裝是現(xiàn)代常用的食品包裝方式，是為了防止膨化食品在運輸、儲存時發(fā)生擠壓或變質(zhì)，據(jù)此推斷充氣包裝袋中所充氣體需要滿足的條件；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)實驗1的步驟，分別注入裝有澄清石灰水的試管中，進(jìn)行分析解答；
【設(shè)計并完成實驗】
實驗1 根據(jù)步驟和結(jié)論“猜想一：包裝袋內(nèi)氣體為二氧化碳”不正確，推測實驗現(xiàn)象．
實驗2 根據(jù)步驟和結(jié)論“①A食品包裝袋內(nèi)氣體是空氣；②B食品包裝袋內(nèi)氣體是氮氣”，推測實驗現(xiàn)象；
實驗3  考慮利用紅磷驗證空氣中氧氣含量的實驗，正確書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答：解：【查閱資料】充氣包裝是現(xiàn)代常用的食品包裝方式，是為了防止膨化食品在運輸、儲存時發(fā)生擠壓或變質(zhì)；故充氣包裝除了能保鮮外，還能防止食品在運輸、儲存時發(fā)生擠壓．
【猜想與假設(shè)】根據(jù)實驗1的步驟：甲同學(xué)用注射器從兩種膨化食品包裝袋內(nèi)抽取等量的氣體，分別注入裝有澄清石灰水的試管中，則推測是為了驗證二氧化碳，故作出猜想一：包裝袋內(nèi)氣體為二氧化碳；
【設(shè)計并完成實驗】
實驗1 根據(jù)步驟“甲同學(xué)用注射器從兩種膨化食品包裝袋內(nèi)抽取等量的氣體，分別注入裝有澄清石灰水的試管中”和結(jié)論“猜想一：包裝袋內(nèi)氣體為二氧化碳”不正確，則推測實驗現(xiàn)象：澄清石灰水不變渾濁．
實驗2 根據(jù)步驟“乙同學(xué)用排水法收集2瓶等體積的A、B膨化食品袋內(nèi)的氣體，分別將燃著的小木條伸入”和結(jié)論“①A食品包裝袋內(nèi)氣體是空氣；②B食品包裝袋內(nèi)氣體是氮氣”，則推測實驗現(xiàn)象：A中木條安靜燃燒；B中木條熄滅；
實驗3  丙同學(xué)用排水法收集一瓶膨化食品A包裝袋內(nèi)氣體，在燃燒匙內(nèi)加入過量的紅磷，連接如圖2裝置，驗證該氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)；現(xiàn)象為：瓶內(nèi)產(chǎn)生大量白煙；冷卻后打開水夾，水回流約至容積的五分之一處；則得出結(jié)論：A食品包裝袋內(nèi)氣體是空氣；該反應(yīng)化學(xué)方程式為4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．
故答案為：【查閱資料】保鮮，防止食品在運輸、儲存時發(fā)生擠壓；
【猜想與假設(shè)】二氧化碳；
【設(shè)計并完成實驗】現(xiàn)象：澄清石灰水不變渾濁；觀察到的現(xiàn)象：A中木條安靜燃燒；B中木條熄滅；
實驗3   紅磷；4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．

點評：本題難度不大，將常見氣體的性質(zhì)與生活應(yīng)用相聯(lián)系，體現(xiàn)了化學(xué)就在我們身邊，掌握常見氣體的性質(zhì)與檢驗方法是正確解答本題的關(guān)鍵．