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）能通過化學(xué)反應(yīng)除去密閉包裝袋中的氧氣，使食品處于無氧狀態(tài)，有效控制細(xì)菌、霉菌的生長，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)過程中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)所需的時間/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)合用紅磷測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)來對比分析解答．通過鐵生銹消耗空氣中的氧氣與紅磷燃燒消耗氧氣測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)均無改變，可見其作為催化劑．
故答案為：（1），裝置中壓強(qiáng)減小；
（2）30；
（3）20；
（4）裝置會漏氣（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 此題通過對脫氧劑性質(zhì)的考查，變相的考查了空氣中氧氣含量的測定，要注意知識間的相互關(guān)聯(lián)，起到舉一反三的效果．