Question

【題目】食品包裝袋中常用脫氧劑。某化學興趣小組將脫氧劑封口打開，將其倒在濾紙上，觀察到脫氧劑大部分為黑色粉末，其中還夾雜著少量紅色粉末。

【提出問題】該脫氧劑中的黑色、紅色粉末各是什么？

【提出猜想】黑色粉末可能含炭粉、鐵粉、氧化銅中的一種或幾種。紅色粉末可能含有氧化鐵、銅粉中的一種或幾種。

【進行實驗】

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	取脫氧劑粉末加入足量稀硫酸	粉末幾乎全部溶解，只有少量黑色粉末未溶解，有氣泡產(chǎn)生，溶液變成黃色
②	取實驗①的殘渣灼燒，將內(nèi)壁有澄清石灰水的小燒杯罩在上方	澄清石灰水變渾濁

【得出結(jié)論】由實驗①②可知，脫氧劑中黑色粉末肯定含____________。脫氧劑中紅色粉末肯定不含________，肯定含________，寫出相應(yīng)的化學方程式：________________________________。

【拓展延伸】小明認為鐵生銹時會消耗氧氣，因此可用此脫氧劑（實驗時可滴幾滴水）測定空氣中氧氣的含量，裝置如圖所示。集氣瓶的實際容積是150 mL，量筒內(nèi)盛100 mL的水。當量筒內(nèi)水面不再變化，且溫度恢復至室溫時，讀出水面在73 mL刻度處。由上述實驗數(shù)據(jù)可以算出，空氣中氧氣的體積分數(shù)是________。本實驗的測量結(jié)果與理論值不一致，原因可能是________________。

Answer 1

【答案】 鐵粉、炭粉 銅 氧化鐵 Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O 18% 脫氧劑的量不足

【解析】能夠和稀硫酸反應(yīng)的是鐵，氧化鐵，氧化銅。而炭粉和銅都不與其反應(yīng)，而炭粉灼燒之后，產(chǎn)生的二氧化碳氣體可以使得澄清石灰水變渾濁。（1）根據(jù)實驗①我們可以知道能和足量稀硫酸反應(yīng)之后溶液顯黃色的為氧化鐵；不能和稀硫酸反應(yīng)的黑色物質(zhì)為炭粉，肯定不是銅粉，進一步通過②中灼燒該黑色粉末通入澄清石灰水中使其變得渾濁可以確定該脫氧劑中必然有炭粉，故脫氧劑中有鐵粉和炭粉；反應(yīng)的化學方程式為Fe2O3+3H2SO4===Fe2（SO4）3+3H2O ；進入集氣瓶中水的體積為（100-73）ml=27ml占集氣瓶中氣體體積的 ，比我們氧氣實際體積分數(shù)偏小，可能原因是脫氧劑量不足；裝置的氣密性差等。