Question

現(xiàn)在許多食品都采用密封包裝，但包裝袋中的空氣、水蒸氣仍會使食品氧化、受潮變質，因此一些食品包裝袋中需放入一些脫氧劑，以使食品保質期更長一些．甲、乙、丙三同學為了探究“脫氧劑”的成分，從某食品廠的月餅包裝袋中取出“脫氧劑”一袋，打開封口，將其倒在濾紙上，仔細觀察，脫氧劑為灰黑色粉末，還有少量的紅色粉末．
【提出問題】：該脫氧劑中的黑色、紅色粉末各是什么？
【猜想】：甲同學認為：灰黑色粉末可能是氧化銅、紅色粉末可能是銅．
乙同學認為：灰黑色粉末可能是鐵粉，也可能還有少量的活性炭粉；紅色物質是氧化鐵．
丙同學認為：灰黑色物質可能是氧化銅、活性炭粉，紅色粉末可能是銅．
（1）你認為

 

同學的猜想正確，其理由是：

 

．
（2）設計一個實驗方案來驗證該同學的猜想是正確的．請?zhí)顚懸韵聦嶒瀳蟾妫?br />

實驗步驟	預期的實驗現(xiàn)象	結論
①
②

（3）寫出有關反應的化學方程式

 

；

 

．

Answer 1

考點：食品干燥劑、保鮮劑和真空包裝的成分探究,金屬的化學性質,碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）銅粉在常溫下不能與氧氣發(fā)生反應，銅轉化為氧化銅需要在加熱條件下才能實現(xiàn)；而鐵粉在潮濕的空氣中生銹而變成紅色的氧化鐵，常溫下可以發(fā)生反應；活性炭能吸附有毒有味的氣體但不能吸附氧氣，氧化鐵亦不能與氧氣發(fā)生反應；據(jù)此，可對三個同學的猜想進行評價；
（2）利用猜想中所涉及物質的性質與變化規(guī)律，設計實驗驗證三位同學的猜想，并驗證實驗的實驗報告．
（3）根據(jù)實驗方案中的反應，依據(jù)質量守恒定律書寫相關的化學方程式．

解答：解：（1）甲同學的猜想所認為的兩種物質在常溫下不能實現(xiàn)轉化，所以，不適合用于食品的“脫氧劑”，猜想不合理；乙同學既考慮到鐵與氧化鐵兩物質的顏色，又結合的兩物質鐵常溫下可生銹變成氧化鐵的轉化關系，猜想合理；丙同學猜想中的活性炭不能吸附氧氣、氧化鐵也不能與氧氣發(fā)生反應，猜想不合理；
（2）根據(jù)兩種物質鐵和氧化鐵的性質，可取少量粉末用磁鐵吸引，黑色粉末全部被吸起，說明黑色粉末為鐵粉；把剩余的紅色粉末放入稀硫酸中，紅色粉末全部溶解，溶液變紅黃色，可進一步用氫氧化鈉驗證，氫氧化鐵是紅褐色沉淀，可證明紅色粉末為氧化鐵；
（3）氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水；硫酸鐵與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀和硫酸鈉．
故答案為：（1）乙；因為鐵是化學性質較活潑的金屬，尤其是鐵粉顆粒小，常溫下更易與空氣中的氧氣、水蒸氣反應而生銹．
（2）

實驗步驟	預期的實驗現(xiàn)象	結論
①用磁鐵充分接觸濾紙上的脫氧劑粉末	絕大部分黑色粉末被吸引	脫氧劑的成分是鐵粉
②將紅色物質放入小試管中，加入足量稀硫酸觀察現(xiàn)象．繼續(xù)滴加足量的NaOH溶液．	紅色物質溶解，溶液呈黃棕色，產(chǎn)生紅褐色沉淀	紅色物質是Fe203

（3）Fe₂0₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃十3H₂O；Fe₂（SO₄）₃+6NaOH═2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄．

點評：對猜想進行評價時，要結合物質所處的實際環(huán)境及在該環(huán)境下猜想中所涉及的反應能否發(fā)生，這樣所做的猜想才是合理的．