月餅包裝袋內常有一包食品脫氧劑。某化學興趣小組想要探究食品脫氧劑的成分,剪開新鮮月餅包裝袋,經精細分揀后發(fā)現(xiàn)脫氧劑大部分為黑色固體,還有少量白色粉末。
【提出問題】黑色粉末的成分是什么?
【猜想與假設】小組同學議論紛紛:
猜想1:可能有鐵粉;
猜想2:可能有炭粉;
猜想3:可能有銅粉。
(1)小組同學根據觀察到的現(xiàn)象一致認為猜想3不成立,其理由是
銅是紅色固體
銅是紅色固體
。
【探究1】
(2)小組同學根據另兩種猜想設計了如下實驗方案,請完成下表:
實驗步驟 |
實驗原理 |
操作及實驗現(xiàn)象(假設每步操作均完全) |
實驗結論 |
步驟1 |
物理方法 |
取脫氧劑粉末,用磁鐵吸引,黑色粉末被磁鐵吸引 取脫氧劑粉末,用磁鐵吸引,黑色粉末被磁鐵吸引 。 |
猜想1成立 |
步驟2 |
化學方法 |
取步驟1剩余黑色粉末樣品充分灼燒,產生氣體通入澄清石灰水,觀察到澄清石灰水 變渾濁 變渾濁 。 |
猜想2成立 |
【反思與評價】
(3)該同學取少量黑色粉末,加入稀鹽酸,產生現(xiàn)象。該現(xiàn)象能進一步確認有鐵粉存在,與步驟1所得結論一致。
(4)步驟2中涉及的一個反應化學方程式為
C+O
2CO
2或CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O
C+O
2CO
2或CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O
。
(5)經查閱資料,對照實驗結論,大家認識到了脫氧劑的脫氧原理是利用了鐵與
水和氧氣
水和氧氣
發(fā)生生銹反應的性質從而延長食品的保質期。
【探究2】
同學們經查閱資料,明確了脫氧劑中的白色粉末是硅藻土。硅藻土是一種填充劑,不溶于水,其作用在于吸附水分,為脫氧反應提供水分,同時疏松配料,使氧氣易于接觸鐵粉。
(6)硅藻土疏松多孔,具有吸附性,與實驗室常見的
活性炭
活性炭
(填物質名稱)相似。
(7)如圖是每克脫氧劑中硅藻土用量與脫氧時間的關系圖,可知:硅藻土的最佳用量比例是
35
35
%。(用量比=
×100%)
(8)硅藻土含量通??刂圃谧罴延昧勘?,高于或低于最佳量時,脫氧速度均會減慢,脫氧劑的脫氧速度可能受哪些因素影響?請寫出一條并說明理由:
硅藻土含量;量太多時,包裹在鐵粉表面,使鐵粉不能與氧氣充分接觸,量不足時,吸收水分不足,反應不充分
硅藻土含量;量太多時,包裹在鐵粉表面,使鐵粉不能與氧氣充分接觸,量不足時,吸收水分不足,反應不充分
。
【答案】銅是紅色固體;取脫氧劑粉末,用磁鐵吸引,黑色粉末被磁鐵吸引;變渾濁;C+O
2CO
2或CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O;水和氧氣;活性炭;35;硅藻土含量;量太多時,包裹在鐵粉表面,使鐵粉不能與氧氣充分接觸,量不足時,吸收水分不足,反應不充分