Question

20．食品安全，關(guān)乎民生．食品脫氧劑（以活性鐵粉為主的物質(zhì)組成）能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)除去密閉包裝袋中的氧氣，使食品處于無(wú)氧狀態(tài)，有效控制細(xì)菌、霉菌的生長(zhǎng)，以保持食品的色、香、味．
張山等同學(xué)用“嫦娥”牌月餅的脫氧劑進(jìn)行空氣中氧氣含量和性質(zhì)的探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
表是張山同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間/min	0	5	10	30	35	45
量筒中液面的刻度/mL	50	35	27.5	20	20	20

回答：
（1）探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能觀察到量筒中的液面不斷下降，水倒吸入到150mL的廣口瓶中，原因是瓶中氧氣與鐵反應(yīng)，裝置中壓強(qiáng)減小，水被吸入瓶中．
（2）分析表中數(shù)據(jù)得知，至少經(jīng)過(guò)30分鐘后，量筒中的液面不再下降；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是20%；
（4）小虎同學(xué)的實(shí)驗(yàn)用時(shí)45分鐘，結(jié)果發(fā)現(xiàn)集氣瓶中收集到的水約為張山同學(xué)的三分之一，請(qǐng)你幫小虎同學(xué)找出造成實(shí)驗(yàn)失誤的可能原因之一：裝置會(huì)漏氣．
（5）極細(xì)的鐵粉是脫氧劑的主要成分，其中還添加了少量食鹽，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鐵粉全部生銹了，但食鹽的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均無(wú)改變，所以估計(jì)食鹽充當(dāng)了該反應(yīng)的催化劑，很多商標(biāo)上也把這種脫氧劑叫做“雙吸劑”，根據(jù)空氣的成分和食物腐敗的原理，雙吸是指吸氧氣和H₂O（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 解答此題可根據(jù)鐵生銹的原理及質(zhì)量守恒定律結(jié)合用紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)比分析解答．通過(guò)鐵生銹消耗空氣中的氧氣與紅磷燃燒消耗氧氣測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的原理是相同的．

解答 解：（1）探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能觀察到量筒中的液面不斷下降，水中吸入到廣口瓶中，是因?yàn)閺V口瓶中壓強(qiáng)減小，說(shuō)明里面的氧氣與鐵發(fā)生了反應(yīng)；
（2）分析表中數(shù)據(jù)得知，至少經(jīng)過(guò)30分鐘后，量筒中的液體體積不再變化，液面不再下降；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，量筒的容積是50mL的，最后剩余20mL，廣口瓶的容積是150mL，故氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是$\frac{50mL-20mL}{150mL}$×100%=20%；
（4）小虎同學(xué)的實(shí)驗(yàn)用時(shí)45分鐘，結(jié)果發(fā)現(xiàn)集氣瓶中收集到的水約為張山同學(xué)的三分之一，造成實(shí)驗(yàn)失誤的可能原因可能是裝置會(huì)漏氣或脫氧劑量不足，脫氧劑失效等．
（5）已知脫氧劑的主要成分是鐵，與氧氣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了氫氧化亞鐵，該化學(xué)方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；食鹽加速了鐵的銹蝕，但食鹽的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均無(wú)改變，可見(jiàn)其作為催化劑．
故答案為：（1），裝置中壓強(qiáng)減��；
（2）30；
（3）20；
（4）裝置會(huì)漏氣（或脫氧劑量不足脫氧劑失效）等合理答案；
（5）催化劑；H₂O．

點(diǎn)評(píng) 此題通過(guò)對(duì)脫氧劑性質(zhì)的考查，變相的考查了空氣中氧氣含量的測(cè)定，要注意知識(shí)間的相互關(guān)聯(lián)，起到舉一反三的效果．