Question

【題目】某食品的包裝袋中放有一小包“防腐劑”，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對“防腐劑”的成分產(chǎn)生了好奇，他們將一包“防腐劑”倒在濾紙上，看到“防腐劑”中有一些灰黑色粉末和一些紅色粉末，為此，展開以下探究活動：

（提出問題）“防腐劑”中灰黑色的粉末和紅色的粉末分別是什么？

（查閱資料）食品腐敗主要是因為食品易被空氣中的氧氣和水蒸氣氧化、潮解而變質(zhì)，使用“防腐劑”可延長食品的保質(zhì)期；氧化鐵可與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，其溶液因電解出鐵離子而呈黃色。

（提出猜想）小明：“防腐劑”中灰黑色的粉末是氧化銅，紅色的粉末是銅。

小紅：“防腐劑”中灰黑色的粉末是氧化銅和碳粉，紅色的粉末是銅。

小軍：“防腐劑”中灰黑色的粉末是鐵粉和碳粉，紅色的粉末是氧化鐵。

（討論分析）通過討論，同學(xué)們一致認(rèn)為小軍的猜想是正確的。理由是：_______________________。

（實驗探究）請你參與他們的探究，并將實驗內(nèi)容補充完整。

實驗步驟及操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
用磁鐵接近濾紙上的“防腐劑”，并充分吸引。	磁鐵上吸引 了部分黑色物質(zhì)	___________________
② �、僦惺Ｓ嗟姆勰┯谠嚬苤校�加入足量的_________，觀察現(xiàn)象。	_________________________________	小軍猜想成立，寫出化學(xué) 方程式： _________________________

（拓展探究）為了進一步探究“防腐劑”的性質(zhì)，興趣小組的同學(xué)另取一包“防腐劑”粉末裝入硬質(zhì)玻璃管中，進行了如圖所示的實驗。

(1)該實驗表現(xiàn)出CO具有的化學(xué)性質(zhì)是___________________________。其實際操作中用量比理論值大的原因是____________________________________________。

(2)實驗結(jié)束后，通過稱量反應(yīng)前后硬質(zhì)玻璃管中固體物質(zhì)的質(zhì)量，他們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后紅色固體物質(zhì)變成黑色而且的質(zhì)量減小，質(zhì)量減小的原因______________________。

Answer 1

【答案】猜想中只有鐵在常溫下能同時與水和氧氣發(fā)生反應(yīng) 黑色物質(zhì)中有鐵粉 稀鹽酸； 紅色粉末消失，溶液由無色變黃色，試管底部有黑色粉末； Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 還原性和可燃性； 反應(yīng)前后都要通入一氧化碳導(dǎo)致用量大于理論值 氧化鐵中氧元素被奪走。

【解析】

(1)使用防腐劑的目的就是利用防腐劑與食品包裝內(nèi)的氧氣與水反應(yīng)，為袋內(nèi)的食品提供一個干燥無氧的環(huán)境，從而延長食品的保質(zhì)期。三位同學(xué)的猜想所涉及的物質(zhì)中只有鐵在常溫下能同時與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)，故填猜想中只有鐵在常溫下能同時與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)。（2）常見物質(zhì)中只有鐵才能被磁鐵吸引，故填黑色物質(zhì)中有鐵粉。（3）實驗①驗證了鐵的存在并除去了鐵，結(jié)論是小軍的正確，剩余固體中肯定有氧化鐵，驗證氧化鐵的存在可利用氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)使溶液變黃色說明氧化鐵的存在，故填稀鹽酸。（4）氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鐵溶于水后溶液呈黃色，碳粉不與鹽酸反應(yīng)且不溶于水，故填紅色粉末消失，溶液由無色變黃色，試管底部有黑色粉末。（5）實驗②中氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，故化學(xué)方程式寫為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。（6）CO與防腐劑中的氧化鐵反應(yīng)時，奪取氧化鐵中的氧元素將氧化鐵還原為鐵，表現(xiàn)CO的還原性，尾氣中的CO用酒精燈點燃后燃燒處理表現(xiàn)CO的可燃性，故填還原性和可燃性。（7）反應(yīng)前需要提前通入CO排凈管內(nèi)空氣防爆炸，試驗后繼續(xù)通入CO防氧化，因此CO的實際用量大于理論值，故填反應(yīng)前后都要通入一氧化碳導(dǎo)致用量大于理論值。（8）反應(yīng)中CO奪取了氧化鐵中的氧元素被氧化成CO2，使玻璃管內(nèi)固體的質(zhì)量減少，故填氧化鐵中氧元素被奪走。