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食品干燥剂、保鲜剂和充气包的成份探究
一．科学探究题（共25小题）
1．项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。
Ⅰ.探成分
某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。
实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。
实验2：取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中，加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。
实验3：另取被磁铁吸引的黑色粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。
（1）写出实验2中有关反应的化学方程式：　 　。
（2）铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 　 　。
Ⅱ.明原理
利用图1所示装置进行实验4和实验5。
（3）实验4：一段时间后，观察到气球变大。气球变大的原因是 　 　。
（4）实验5：能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 　 　。
Ⅲ.悟应用
实验6：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。
实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g
① 2 5 0 0
② 2 5 0 0.1
③ 2 5 0.2 0
④ 2 5 0.2 0.1
（5）对比实验①与实验③可得到的结论是 　 　；对比实验③与实验④可得到的结论是 　 　。
（6）下列叙述正确的是 　 　（填字母）。
a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水
b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量
c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间
2．小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。
探究一：包装袋内填充气体的目的是什么？
【交流讨论】讨论后，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是：
（1）①防止膨化食品在运输过程中被压碎；②　 　。
探究二：包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：
猜想1：氧气；
猜想2：氮气；
猜想3：二氧化碳；
猜想4：二氧化硫。
（2）通过分析，小红认为猜想1是错误的，理由是 　 　。
小明说，根据生活经验和化学常识，还有一个猜想是错误的，它是猜想 　 　。
【查阅资料】
①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应；
②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物；
③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体；
④氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。
【进行实验】
（3）实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，说明猜想 　 　不成立。
（4）实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想1不成立，猜想2成立。
为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三：
实验操作 实验现象 结论
a.另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象。 镁条燃烧，发出耀眼的白光。 生成物是②　 　，猜想2成立
b.取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。 ①　 　
3．同学们去超市购买薯片时发现薯片的包装袋鼓鼓的，袋内充满了气体。这气体究竟是什么呢？同学们对此非常感兴趣，于是买了几包某品牌的薯片到实验室展开探究，请你一起参与他们的讨论并回答以下问题。
Ⅰ.提出问题：该薯片包装袋内的气体成分是什么呢？
膨化食品包装袋内填充气体的目的是①　 　。
Ⅱ.猜想与假设：
猜想一：空气 猜想二：氮气 猜想三：②　 　
Ⅲ.设计并完成实验
实验操作 实验现象 实验结论
实验1 甲同学从薯片袋中用排水法收集了一瓶气体，将燃着的小木条伸入瓶中，观察现象。 　　　燃着的小木条熄灭 ③猜想 　 　不正确
实验2 乙同学用注射器从薯片袋中抽取一管气体，将气体注入一定量澄清石灰水中，观察现象。
④　 　 猜想三不正确
Ⅳ.得出结论：该品牌薯片的包装袋内填充的气体是⑤　 　。
Ⅴ.反思与评价：丙同学质疑上述结论不够严谨，理由是⑥　 　。
4．脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
（1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式 　 　。充分反应后，将试管中的固液混合物过滤、将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体。
（2）如图1所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来、向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊的现象，说明脱氧剂中含有 　 　。
【反思与评价】
（3）用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 　 　。
活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按如图2所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如表。
时间/h 0 10 2.0 3.
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【解释与结论】
（4）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 　 　。
（5）结合表中数据、得出脱氧剂中氯化钠的作用是 　 　（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
（6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 　 　（填“吸热”或“放热”）反应；
（7）写出一种防止铁生锈的具体方法 　 　。
5．化学兴趣小组的同学对某膨化食品包装袋内气体的成分进行探究，请你参与他们的探究，并回答下列问题。
【提出问题】包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：
猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫。
（1）通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质 　 　，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 　 　。
【进行实验】为了探究气体的成分，甲、乙两位同学分别进行了如下实验。
【查阅资料】镁能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁固体。氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（2）甲同学收集一瓶该气体，把一根燃着的木条伸入瓶中，发现木条熄灭，由此得出该气体是二氧化碳。乙同学认为该方案不可行，理由是 　 　。
（3）为了验证剩余猜想，乙同学设计如图所示方案
①在装有该气体的容器（容器内压强接近大气压强）上连接一个如图装置。向右拉动注射器活塞，经过实验后，发现澄清石灰水 　 　，证明猜想3不成立，猜想2成立。
②为进一步确认猜想2成立，乙同学又进行了实验：
实验操作 实验现象 结论
a．另取一瓶气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； b．取少量反应后固体于试管中，加入 　 　，然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象。 a．镁条燃烧，发出耀眼白光； b．湿润的红色石蕊试纸 　 　。 猜想2成立
6．小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。
探究一：包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质比较 　 　（填“活泼”或“不活泼”），易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 　 　。
【查阅资料】
①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应；
②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物；
③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体；
④氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。
【进行实验】
实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 　 　。
实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 　 　不成立，猜想2成立。
为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三：
实验操作 实验现象 结论
①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； 镁条燃烧，发出耀眼的白光 猜想2成立
③取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。
　 　
【实验反思】写出上述实验操作①中化学方程式 　 　。
【拓展延伸】
①明明同学将镁条打磨成光亮的银白色后，利用如图进行测定空气中氧气含量实验。将镁条点燃后迅速伸入盛有空气的集气瓶中，反应完全，冷却至室温后打开止水夹，发现进入集气瓶中的水体积约为其容积的70%，可能原因是 　 　。
②1.2g镁条在某氧气和氮气的混合气体中完全燃烧，所得固体质量可能是 　 　（填序号）。
A.1.8g
B.2.0g
C.2.2g
D.2.4g
7．脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
（1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉。写出该反应的化学方程式 　 　；
（2）充分反应后，将试管中的固液混合物过滤，将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体；
（3）如图所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 　 　的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。
【反思与评价】用酒精灯替换电炉重复（3）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 　 　。
活动二：探究脱氧剂中氯化钠的的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按如图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。
时间/h 0 1.0 2.0 3.0
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【解释与结论】
（1）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 　 　；
（2）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是 　 　（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
（1）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 　 　填“吸热”或“放热”）反应；
（2）写出一种防止铁生锈的具体方法 　 　。
8．食品安全直接关系到人们的身体健康。为延长食品的保存期限，常在食品包装中放入脱氧剂。针对脱氧剂，同学们进行了如下探究。
【查阅资料】①铁系脱氧剂是目前使用较为广泛的一类脱氧剂，其主要成分是还原性铁粉，常见配方是：还原性铁粉（1g）、氯化钠（0.5g）、碳酸钠（0.4g）、无水氯化钙（0.1g）、活性炭（0.1g）。
②无水氯化钙具有吸水性。
【进行实验】同学们通过实验验证铁系脱氧剂的成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.取脱氧剂固体少许，向其中加入足量水，充分溶解后过滤，将滤渣洗涤、干燥。 / /
Ⅱ.取少量滤渣于试管中，向其中加入足量稀盐酸，振荡，静置。
　 　
脱氧剂中含有铁粉和活性炭
Ⅲ.取步骤I中的滤液少许，向其中滴加稀硝酸至过量，再滴加几滴 　 　溶液。 有白色沉淀生成 脱氧剂中含有NaCl
步骤Ⅲ中生成白色沉淀的化学反应方程式是 　 　。
【批判质疑】有同学提出步骤Ⅲ所得结论不严谨，理由是 　 　。
【继续探究】久置于食品包装中的铁系脱氧剂的成分是什么？
【实验观察】打开久置于食品包装中的脱氧剂袋，观察到脱氧剂有结块现象，且有黑色、白色、红色固体。
【分析思考】推测脱氧剂中红色固体产生的原因是 　 　。
【拓展延伸】除了放入脱氧剂，食品保鲜还可以采用的一种方法是 　 　。
9．中秋节吃月饼时，小育对包装袋内的“脱氧剂”产生了兴趣，展开了下面的探究。
【查阅资料】脱氧剂利用铁粉与氧气发生缓慢氧化生锈而除去氧气，达到食品防腐的目的，铁粉脱氧剂中的其他成分对后面的实验无影响。
【探究目的】探究用铁粉脱氧剂是否能测定空气氧气的含量，并比较效果。
【进行实验】实验1：按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉脱氧剂，利用铁生锈原理测定空气中氧气的体积分数。
（1）装药品之前要检查 　 　，实验1中红磷燃烧的主要现象是 　 　，红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶 　 　（选填：“小于”或“大于”），该反应的符号表达式为 　 　。
（2）实验过程中，连接数字传感器，测的实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息，　 　（选填：“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确。
（3）从绿色化学的角度考虑，实验2相比于实验1的优点是 　 　（写一点）。
10．中秋佳节时，丽丽打开月饼包装袋，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂”，正在学习化学的丽丽对此产生了极大的兴趣，和化学小组的同学们对这包脱氧剂展开了项目化学习探究。
任务一：了解铁系食品脱氧剂的成分及相关知识
【查阅资料】
①铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠。
②这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与 　 　反应生成铁锈。
③活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。
④FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。
任务二：探究丽丽带来的脱氧剂是否还有效
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？
【猜想假设】
猜想一：铁粉没有变质
猜想二：铁粉部分变质
猜想三：铁粉全部变质
【进行实验】设计实验方案，探究以上猜想哪一种成立。
实验步骤 实验现象 实验结论
1 取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液A 产生大量气泡 脱氧剂中含有 　 　。
烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质 脱氧剂中含有C和Fe2O3
2 取少量滤液A于试管中，向其中滴加 　 　溶液 溶液呈现血红色
【实验结论】猜想二正确。
任务三：分析证明脱氧剂中还有氯化钠
【设计实验】取少量滤液A于试管中，向其中滴加 　 　，产生白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，有关反应的化学方程式为 　 　。
【分析反思】冬冬认为这个实验方案并不能证明氯化钠的存在，原因是 　 　。
【改进实验】为了得到正确的结论，同学们将上述设计实验进行了改进，你的改进方法是 　 　。
11．日常生活中常见的保鲜剂如下，学习小组以食品保鲜剂为主题展开实践性活动。
酒精保鲜卡（有效成分是酒精）；石灰干燥剂（有效成分是生石灰）；脱氧保鲜剂（有效成分是铁粉）。
Ⅰ.初探食品保鲜原理
（1）酒精保鲜卡常用于糕点类食品保鲜。原理是依靠酒精蒸汽隔绝氧气并杀灭微生物。该过程肉眼不可见，说明酒精分子 　 　。
（2）石灰干燥剂常用于海苔、茶叶等食品保鲜。原理是吸收环境中的水分，进而阻止微生物生长，石灰干燥剂与水的反应是 　 　（填“吸热”或“放热”）反应。
（3）铁粉脱氧保鲜剂常用于干果、肉制品等食品保鲜。主要原理与铁生锈相同，即铁粉与 　 　反应。
Ⅱ.再探食品保鲜剂
（1）铁粉脱氧保鲜剂主要成分有铁粉、炭粉、氯化钠等。学习小组用该保鲜剂与盐酸反应，测得其中铁粉含量为54.6%，该反应的化学方程式为 　 　。
（2）为探究影响脱氧反应速率的因素，学习小组利用图1装置进行如下探究。实验结果如图2、3所示。
编号 铁粉/g 水/滴 炭粉/g 氯化钠/g
1 5.0 10 0 1.0
2 5.0 10 0.75 1.0
3 5.0 10 x 0
4 5.0 10 1.5 1.0
5 5.0 10 0.75 2.0
①结合图2，分析5min后的实验数据，可得到的结论是 　 　。
②结合图3，x＝　 　；对比三组实验的目的是 　 　。
（3）回收金属可以节约资源和能源。实验后瓶中残留物除了可用于回收金属铁外，可能另有的用途是 　 　。
Ⅲ.拓展与反思
化学让我们的生活变得更美好。生活中食品保鲜的方法还有 　 　（填一种）。
12．有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂，化学兴趣小组对一包使用过且已经生锈的保鲜剂进行探究。
【提出猜想】保鲜剂可能的组成：①只有Fe2O3；②Fe和Fe2O3的混合物。
【实验探究1】探究已使用过的保鲜剂的成分
（1）取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想②成立，他们观察到的现象是 　 　。
【实验探究2】保鲜剂中Fe2O3含量的探究
称取保鲜剂样品10.0g装入硬质玻璃管中，按图1所示的装置进行实验，开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热，目的是 　 　，待反应完全后，继续通CO气体直至玻璃管冷却，目的是 　 　。
（2）反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表：
反应前 反应后
玻璃管和保鲜剂的总质量14.8g 玻璃管和固体物质的总质量为12.7g
①硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 　 　。
②分析表中的数据后，得出保鲜剂与反应后固体质量差值2.1g是 　 　（填标号）。
a.保鲜剂中铁的质量
b.保鲜剂中氧化铁的质量
c.保鲜剂中氧化铁与通过反应生成的铁的质量差
d.反应生成的二氧化碳的质量
（3）通过上面数据计算此保鲜剂中Fe2O3含量为 　 　。
【反思评价】
（4）图1中装置存在的不足之处是 　 　。
【实验探究】在如图2所示，保鲜袋中装有保鲜剂，将O2、CO2、湿度（测水蒸气）传感器探头放入保鲜袋中（有少量空气），然后快速向袋内呼出气体直到吹满，再打开仪器开始采集数据，采集的数据如图所示，纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答下列问题：
（5）表示O2体积分数变化的曲线是 　 　（选填“M”、“N”、“Q”），指出曲线N在0～50s内下降的原因 　 　。
（6）实验中，没有生成二氧化碳，但它的含量仍然发生了变化，请根据图像作出解释 　 　。
13．如图是某种薯片的包装袋，里面被一种气体充得鼓鼓的，某化学兴趣小组同学对这种气体产生了兴趣，请你和小组同学一起对该气体进行探究。
【提出问题】该气体可能是什么呢？
【查阅资料】食品和氧气接触容易被氧化而腐败，常填充某种气体以防腐。
【作出假设】甲同学认为：可能是氮气 乙同学认为：可能是氢气
丙同学认为：可能是二氧化碳
【分析讨论】（1）从运输、贮存安全角度考虑，　 　同学猜想不正确。
【实验验证】（2）丙同学为了判断自己的猜想，先用注射器抽取某种品牌薯片包装袋中的气体，然后用排水法将注射器中的气体收集到集气瓶中，再用燃着的木条伸入集气瓶中，发现木条熄灭，于是丙同学判断自己的猜想正确，你是否同意他的观点？　 　（填“同意”或“不同意”），理由是 　 　。
（3）为了确定是哪一种气体，同学们进行了进一步的探究，请填写空白。
实验步骤 实验现象 实验结论
用注射器抽取袋内的气体，然后注入澄清石灰水中 无明显变化 ①　 　猜想正确
②　 　 丙猜想正确
【反思拓展】
（4）实验后，小组同学认为作为食品的防腐气体除化学性质不活泼，不与食品反应外，还应具备某些要求，你认为应该具备哪些要求？　 　（答一点即可），气体包装食品除防腐作用外，还可有 　 　作用。
（5）根据食品防腐气体应具备的要求，你认为包装袋内充的气体还可以是 　 　。
14．月饼包装袋内常有一包食品脱氧剂。某化学兴趣小组想要探究食品脱氧剂的成分，剪开新鲜月饼包装袋，经精细分拣后发现脱氧剂大部分为黑色固体，还有少量白色粉末。
【提出问题】黑色粉末的成分是什么？
【猜想与假设】小组同学议论纷纷：
猜想1：可能有铁粉；猜想2：可能有炭粉；猜想3：可能有铜粉。
（1）小组同学根据观察到的现象一致认为猜想3不成立，其理由是 　 　。
【探究1】
（2）小组同学根据另两种猜想设计了如下实验方案，请完成下表：
实验步骤 实验原理 操作及实验现象（假设每步操作均完全） 实验结论
步骤1 物理方法
　 　。 猜想1成立
步骤2 化学方法 取步骤1剩余黑色粉末样品充分灼烧， 产生气体通入澄清石灰水，观察到澄清 石灰水 　 　。 猜想2成立
【反思与评价】
（3）该同学取少量黑色粉末，加入稀盐酸，产生现象 　 　。该现象能进一步确认有铁粉存在，与步骤1所得结论一致。
（4）经查阅资料，对照实验结论，大家认识到了脱氧剂的脱氧原理是利用了铁与 　 　发生生锈反应的性质从而延长食品的保质期。
15．某研究小组以“食品中的脱氧剂”为主题进行项目式探究学习。
【任务一】探究脱氧剂的成分
（1）用剪刀剪开一包脱氧剂，倾倒于白纸上，观察到有黑色粉末和少量的白色固体，结合查阅的资料，推测黑色粉末可能是铁粉、炭粉、二氧化锰、四氧化三铁等。
探究过程 实验现象 实验结论
①用磁铁靠近该混合物 部分黑色粉末被吸引 粉末中可能含有 　 　和Fe3O4
②取少量磁铁上吸引的黑色粉末于 试管中，加入足量稀盐酸溶液 黑色固体完全消失， 　 　 黑色粉末中含有铁粉
【任务二】解密脱氧原理
【查阅资料】食品脱氧剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠，发生脱氧反应消耗食品包装袋内的氧气延长食品保质期。
室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见下表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图1、图2所示。
实验编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g
1 5 0 1
2 5 0.75 0
3 5 0.75 1
4 5 1.5 1
5 5 a 2
（2）实验5中，a＝　 　。
（3）实验1、3、4的目的是 　 　。
（4）结合图2，对比实验2、3、5可以得到的结论是 　 　。
【任务三】脱氧剂中铁粉含量的测定
【实验设计】研究小组设计了如图所示的装置进行含量测定
【查阅资料】实验条件下，氢气的密度约为ρg/L。
【实验步骤】
①连接好仪器，检查装置气密性；
②称取mg的样品于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸；
③反应前将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞；
⑤……量气管读数为amL；
⑥用量筒测量圆底烧瓶内的剩余液体，读数为bmL。
（5）装置B中所装液体为 　 　，其作用是 　 　。
（6）步骤⑤中读数前的操作为 　 　。
（7）步骤⑥的目的是 　 　。
（8）【数据分析】该脱氧剂中铁粉的质量分数为 　 　。（用含字母的式子表示）
16．“食品脱氧剂”广泛应用于包括糖果、面食、熟肉制品、干制蔬菜的保鲜。某化学小组开展“食品脱氧剂”的项目式学习。
查阅资料：食品脱氧剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠，发生脱氧反应消耗食品包装袋内的氧气延长食品保质期。
【探究活动一】
提出问题：怎样验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭？
进行实验：
步骤一用剪刀剪开一包脱氧剂，倾倒于白纸上，观察到粉末呈黑色，用磁铁吸引。
步骤二取少量除去铁粉的脱氧剂于置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，在坩埚上方罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯。
收集证据：
（1）步骤一中观察到 　 　（写实验现象，下同），脱氧剂中含有铁粉。
（2）步骤二中观察到部分黑色粉末燃烧，　 　，脱氧剂中含有活性炭。
【探究活动二】
提出问题：脱氧剂中铁粉的含量是多少？
实验设计：利用如图1装置（气密性良好）进行测定
查阅资料：实验条件下，氢气的密度约为ρg/L。
进行实验：①称取mg样品置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。
②打开分液漏斗活塞，加入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞。
③测得量筒内水的体积为amL。
分析问题：A装置内反应的化学方程式是 　 　。
交流研讨：同学们和老师一起对实验进行分析，认为进行实验时会有较大误差 　 　。
调整方案：称取脱氧剂样品3.00g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.05g，计算该脱氧剂中铁粉的质量分数为 　 　（结果精确到0.1%）。
【探究活动三】
提出问题：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果有什么影响？
进行实验：室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见下表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图2、图3所示。
编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g
1 5 0 1
2 5 0.75 0
3 5 0.75 1
4 5 1.5 1
5 5 a 2
分析问题：
（3）实验5中，a＝　 　。
（4）实验1、3、4的目的是 　 　。
得出结论：结合图2，对比实验2、3、5可以得到的结论是 　 　。
交流研讨：影响脱氧剂脱氧效果的因素可能还有 　 　。
通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。
17．某兴趣小组以食品保鲜剂为主题展开项目式学习。
【生活中的保鲜方法】
（1）已知：食物腐败的原因之一是微生物在食物上生长，当氧气和水充足时，在适当条件下微生物会迅速生长。袋装薯片采用充氮保鲜的原理是 　 　。
【认识保鲜剂】
（2）氢氧化钠固体具有吸水性，但通常不用作食品干燥剂的原因是 　 　。
【探究保鲜剂的成分】
小组同学发现某品牌食品保鲜剂大部分为黑色粉末，还有少量白色粉末。
探究一：黑色粉末的成分有什么？
猜想1：可能有铁粉
猜想2：可能有炭粉
（3）小组同学设计如下实验进行验证：
①取少量样品于试管中，加入 　 　，观察到有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，证明猜想1成立。
②另取少量样品用电炉充分灼烧，并在样品上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，可观察到 　 　，证明猜想2成立。
查阅资料得知，该食品保鲜剂的保鲜原理是利用铁粉与包装袋内的氧气、水反应，其中活性炭粉、氯化钠的主要作用是加快铁的反应，该类保鲜剂也称脱氧剂。
探究二：影响脱氧速率的因素
小组同学用如图装置进行实验（夹持仪器已省略，装置气密性良好），用消耗1mL氧气所需要的时间表示脱氧速率。
先将1.0g铁粉和一定量的活性炭粉装入试管，然后滴入3滴食盐水，改变活性炭粉的质量，重复实验并记录消耗1mL氧气用时如表：
活性炭粉质量/g 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
消耗1mL氧气用时/s 90 94 100 106 141
（4）该实验是探究 　 　因素对脱氧速率的影响，结论是 　 　。
（5）脱氧剂的脱氧速率可能还受哪些因素的影响，请写出一条并说明理由 　 　。
18．食品包装袋中的水蒸气、空气会使食品受潮、氧化而变质，因此食品包装袋中需放入脱氧剂，以延长食品保质期。兴趣小组的同学对脱氧剂进行了实验探究。
【查阅资料】①食品脱氧剂的主要成分是混有少量NaCl的黑色粉末状物质。
②其他杂质不溶于水且不与稀盐酸反应。
【提出问题】脱氧剂中的黑色粉末还含有哪些物质？
【实验猜想】猜想1：只有铁粉；猜想2：只有炭粉；猜想3：　 　。
【实验探究】设计实验方案并实施：
实验药品 实验步骤 实验现象 实验分析及结论
未变质的脱剂 （1）取少量黑色粉末放入烧杯中，加入足量稀盐酸。 观察到 　 　，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物。 黑色粉末中含有铁粉。
（2）将（1）中不溶物滤出，洗涤、干燥后，放在陶土网上灼烧，上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯。 观察到烧杯内壁出现浑浊。 澄清石灰水变浑浊的原因是 　 　（用化学方程式表示）。黑色粉末中含有炭粉。
脱氧剂完全变质后的物质 （3）取适量“脱氧剂完全变质后的物质”放入烧杯中，加入过量稀盐酸。 溶液由无色变为黄色，有黑色不溶物。 反应后溶液中溶质除NaCl外，还有 　 　（填化学式）。
【实验结论】猜想3成立。
【拓展探究】脱氧剂的作用原理是铁粉转化成铁锈，其中NaCl加快了该反应速率。兴趣小组的同学用控制变量法进行如下实验：
（4）一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面 　 　（填“高于”或“低于”）右侧导管液面，原因是 　 　。
（5）结合所学知识和以上探究，同学们提出不能长时间用铁制容器盛放的有 　 　（填序号）。
A.食用油
B.食醋
C.面粉
D.咸菜
19．有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂，化学兴趣小组对一包使用过且已经生锈的保鲜剂进行探究。
【提出猜想】保鲜剂可能的组成：①只有Fe2O3；②Fe和 Fe2O3的混合物。
【实验探究1】探究已使用过的保鲜剂的成分
（1）取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想②成立，他们观察到的现象是 　 　。
【实验探究2】保鲜剂中 Fe2O3含量的探究
称取保鲜剂样品1.0g装入硬质玻璃管中，按图1所示的装置进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应，待反应完全后，继续通CO气体直至玻璃管冷却。
（2）反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表：
反应前 反应后
玻璃管和保鲜剂的总质量128.0g 玻璃管和固体物质的总质量为127.79g
①装置中发生反应的化学方程式为 　 　。
②分析表中的数据后，得出保鲜剂与反应后固体质量差值0.21g是 　 　（填标号）。
a．保鲜剂中铁的质量
b．保鲜剂中氧化铁的质量
c．保鲜剂中氧化铁与通过反应生成的铁的质量差
（3）反应完全后，继续通CO气体直至玻璃管冷却，目的是 　 　（任意写一条）。
【反思评价】
（4）图1中装置存在的不足之处是 　 　。
【实验探究】在如图2所示，保鲜袋中装有保鲜剂，将O2、CO2、湿度（测水蒸气）传感器探头放入保鲜袋中（有少量空气），然后快速向袋内呼出气体直到吹满，再打开仪器开始采集数据。采集的数据如图所示，纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答下列问题：
（5）表示O2体积分数变化的曲线是 　 　（选填“M”、“N”、“Q”），指出曲线N在0～50s内下降的原因 　 　。
（6）实验中，没有生成二氧化碳，但它的含量仍然发生了变化，请根据图像作出解释 　 　。
20．脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
活动一：验证脱氧剂中含有活性炭
【进行实验】
（1）如图所示，取脱氧剂样品置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 　 　的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。
【反思与评价】
（2）用酒精灯替换电炉重复上述实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 　 　。
活动二：探究脱氧剂中氯化钠的的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
时间/h 0 1.0 2.0 3.0
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【进行实验】按如图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。
【解释与结论】
（3）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 　 　。
（4）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是 　 　（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
【反思】
（5）写出一种防止铁生锈的具体方法 　 　。
21．同学们对一些食品包装中的干燥剂和脱氧剂产生了浓厚兴趣，在老师的指导下探究某干燥剂和脱氧剂是否变质。
【查阅资料】
①该食品干燥剂的主要成分是生石灰。
②脱氧剂是指可以吸收氧气，减缓氧化的物质；铁粉生锈会消耗氧气，可作脱氧剂；
该脱氧剂的主要成分是铁粉、碳粉、氯化钠、碳酸钠等。
探究 活动一：干燥剂是否变质？ 活动二：脱氧剂是否变质？
进行实验 （1）取少量干燥剂样品于小烧杯内，加适量的水，充分搅拌后，触摸外壁感觉到发烫，过滤，得到滤液和滤渣。 （2）用pH试纸测得步骤（1）的滤液pH＝11 （3）向步骤（1）的滤渣中加入一定量稀盐酸， 观察到固体全部溶解，且产生气泡，得到溶液M。 （1）取适量脱氧剂样品于烧杯内，加水，搅拌，过滤，得到滤液和滤渣，观察到 黑色滤渣中混有少量红棕色固体。 （2）向步骤（1）的滤渣中加入足量稀盐酸， 观察到有气泡产生，红棕色固体消失，溶 液底部有黑色固体。
实验结论 该干燥剂样品中含有CaO、Ca（OH）2、CaCO3，说明干燥剂部分变质了。 该脱氧剂 　 　变质。（填“没有”、“部分”或“完全”）
【讨论交流】（1）大家一致认为，探究活动一的实验结论有问题，其中有一种物质的存在情况不能确定，该物质是 　 　。
（2）探究活动二中，红棕色固体消失对应化学反应方程式为 　 　。
【拓展延伸】①向探究活动一的溶液M中逐滴加入碳酸钠溶液，该过程的pH变化如图所示，则溶液M中的溶质成分是 　 　。
②为验证探究活动二溶液底部的黑色固体是碳单质，可进行以下操作，在氧气中灼烧，并用 　 　（填一种试剂）检验燃烧产物。
【反思评价】为防止干燥剂和脱氧剂变质，需 　 　保存。
22．小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。
探究一：包装袋内填充气体的目的是什么？
【交流讨论】讨论后，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是：
（1）防止膨化食品在运输过程中被压碎；
（2）　 　。小组同学的这一分析得到了老师的肯定，老师还告诉他们，包装袋内填充的是一种初中化学常见的气体。
探究二：包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：
猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质 　 　，易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 　 　。
【查阅资料】
①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应；
②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物；
③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体；
④氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。
请回答：镁与二氧化碳反应的文字或符号表达为 　 　；
【进行实验】
实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 　 　，所以只能说明猜想3不成立。
实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想1不成立，猜想2成立。
为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三：
实验操作 实验现象 结论
①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象。 镁条燃烧，发出耀眼的白光。 生成物中有 　 　，猜想2成立
②取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。
　 　
23．铁系脱氧剂在食品包装中广泛使用。某同学对铁系脱氧剂进行以下探究。
【查阅资料】
①铁系脱氧剂是以铁粉为主剂，还含有活性炭、氯化钠、氯化钙、硅藻土、碳酸钠晶体等功能扩展剂。
②硅藻土主要成分为二氧化硅，不能与稀酸反应。
探究一：探究铁系脱氧剂的脱氧原理
【进行实验】在盛有干燥空气的广口瓶中进行实验，用氧气浓度传感器测定相同时间内氧气含量的变化，记录如下：
实验装置 实验序号 铁粉 碳粉 其他试剂 氧气含量
① 5.0g 0.1g 无 21%
② 5.0g 0.1g 10滴水 15%
③ 5.0g 0.1g 10滴水和1.0gNaCl 8%
（1）铁系脱氧剂脱氧的原理是铁粉与 　 　反应生成铁锈。
（2）欲得出“氯化钠能加快铁粉脱氧速率”，依据的实验是 　 　。
探究二：探究铁系脱氧剂成分、铁粉活化程度对脱氧效果的影响
【进行实验】常温下，将5组不同的配方的脱氧剂分别放入大小相同的5个锥形瓶中进行实验，实验方案如表所示：
① ② ③ ④ ⑤ 实验装置
铁粉活化程度 新制 新制 新制 久制 还原
铁粉质量/g 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
活性炭质量/g 0.1 0.1 0 0 0
NaCl质量/g 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
CaCl2质量/g 0 0.1 0 0 0
碳酸钠晶体质量/g 0 0 0.1 0.1 0.1
硅藻土质量/g 0.1 0 0.1 0.1 0.1
最终测得实验数据如图所示。
【解释与结论】
（3）实验过程中，均能观察到导管内水柱上升，其原因是 　 　。
（4）对比图1中的实验数据，可得出铁系脱氧剂最佳配方的实验是 　 　。
（5）设计实验③④⑤的目的是 　 　。
【反思与评价】
（6）欲证明铁系脱氧剂中含有碳酸盐，所需试剂是 　 　。
（7）检验铁系脱氧剂仍有效的实验方案是：将打开的脱氧剂置于滤纸上，并用磁铁吸引，取磁铁上的黑色粉末于试管中，加入 　 　。
24．食品安全是重大的民生问题，近年来越发成为人们关注的焦点。食品腐败是生活中常见的现象，为延长食品的保鲜期，科研人员研发了各种保鲜技术。某校实践小组同学们在老师的组织下，带着极大的兴趣探究食品保鲜的原理，并开展了一系列项目化学习的探究。
任务一：调查各种食品的保鲜方式
食品腐败调查表
生活中你见过的食品腐败现象 面包腐败、肉类腐败、果汁腐败等
食用“腐败食品”的危害
　 　
常见食品的保鲜方式 真空食品包装、充氮气食品包装、包装袋放入双吸剂（月饼）
【教师补充】真空食品包装（鸭脖）、充气食品包装（薯片）、干燥剂（海苔片）、双吸剂（月饼）。
【交流分享】充气食品包装内填充的气体是氮气，使用氮气的原因是 　 　。
任务二：探究双吸剂的成分
【查阅资料】还原铁粉又称双吸剂，其保鲜原理是利用了铁生锈的原理，铁生锈实质是铁与空气中的 　 　等物质发生化学反应的结果。为加快反应速率通常加入氯化钠等物质。
【提出问题】化学兴趣小组同学将一袋双吸剂粉末倒出，观察到有黑色、红色、白色固体。该粉末中黑色、红色、白色固体分别是什么？
【作出猜想】该粉末中黑色、红色、白色固体分别是铁粉、氧化铁、氯化钠。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量双吸剂粉末于烧杯中，加入过量的稀盐酸 固体减少，有气泡产生，溶液变为黄色
　 　
②取步骤①上层清液少许于试管中，滴入少量硝酸银溶液
　 　
该粉末中有氯化钠
【反思评价】
（1）小明认为步骤②的实验结论不成立，原因是 　 　。
（2）请写出步骤①中发生反应的化学方程式 　 　。
【成果分享】
通过小组合作，同学们知道了各种食品的保鲜方式，也了解了双吸剂的成分、保鲜原理及在生活中的应用，树立了食品安全意识。请写出任意一条食品安全知识 　 　。
25．有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂，化学兴趣小组对一包使用过且已经生锈的保鲜剂进行探究。
【提出猜想】保鲜剂可能的组成：①只有Fe2O3；②Fe和Fe2O3的混合物。
【实验探究1】探究已使用过的保鲜剂的成分
（1）取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想②成立，他们观察到的现象是 　 　。
【实验探究2】保鲜剂中Fe2O3含量的探究
称取保鲜剂样品1.0g装入硬质玻璃管中，按图1所示的装置进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应，待反应完全后，继续通CO气体直至玻璃管冷却。
（2）先通入CO气体一段时间后再加热的目的是 　 　。
（3）反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表：
方法1 反应前 反应后
玻璃管和保鲜剂的总质量128.0g 玻璃管和固体物质的总质量为127.89g
①玻璃管中发生反应的化学方程式为 　 　。
②分析表1中的数据后，得出保鲜剂与反应后固体质量差值0.11g是 　 　（填下列序号）。
A.保鲜剂中铁的质量
B.保鲜剂中氧化铁的质量
C.保鲜剂中氧化铁与通过反应生成的铁的质量差
方法2 反应前 反应后
石灰水及其盛放容器总质量为200.0g 石灰水及其盛放容器总质量为200.33g
选择方法2计算，忽略外界影响因素，保鲜剂中Fe2O3的质量是多少？（写出计算过程）
（4）【反思评价】图1中装置存在的不足之处是 　 　。
【实验探究】在如图2所示，保鲜袋中装有保鲜剂，将O2、CO2、湿度（测水蒸气）传感器探头放入保鲜袋中（有少量空气），然后快速向袋内呼出气体直到吹满，再打开仪器开始采集数据。采集的数据如图3所示，纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答下列问题：
（1）表示O2体积分数变化的曲线是 　 　（选填“M”、“N”、“Q”），指出曲线N在0～50s内下降的原因 　 　。
（2）查阅文献得知其他人员使用铁的缓慢氧化原理来测量封闭容器内的氧气含量时，可以将氧气消耗至大约1%，但此处氧气剩余含量明显偏高，试解释原因 　 　。
食品干燥剂、保鲜剂和充气包的成份探究
参考答案与试题解析
一．科学探究题（共25小题）
1．项目小组对铁系食品脱氧剂（又称为“双吸剂”）进行了如下探究。
Ⅰ.探成分
某脱氧剂标签显示含有铁粉、活性炭、食盐以及无水氯化钙等。为确定脱氧剂中铁粉的存在，进行如下实验。
实验1：取一包脱氧剂粉末，用磁铁吸引。观察到部分黑色粉末被吸引。
实验2：取实验1中被吸引的部分粉末放入试管中，加入适量硫酸铜溶液。观察到有红色固体生成。
实验3：另取被磁铁吸引的黑色粉末，撒向酒精灯的火焰。观察到粉末剧烈燃烧，火星四射。
（1）写出实验2中有关反应的化学方程式：　Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu　。
（2）铁粉在空气中能燃烧，而铁丝在空气中不易被点燃，原因是 　铁粉与氧气的接触面积大　。
Ⅱ.明原理
利用图1所示装置进行实验4和实验5。
（3）实验4：一段时间后，观察到气球变大。气球变大的原因是 　集气瓶内氧气被脱氧剂吸收，使瓶内气压变小　。
（4）实验5：能证明脱氧剂“脱氧”的现象是 　打开弹簧夹后，烧杯中的水倒吸　。
Ⅲ.悟应用
实验6：设计如表所示对比实验探究脱氧剂中活性炭和食盐的作用。利用温度传感器测得集气瓶中温度随时间的变化曲线如图2所示。
实验序号 铁粉/g 水/mL 活性炭/g NaCl/g
① 2 5 0 0
② 2 5 0 0.1
③ 2 5 0.2 0
④ 2 5 0.2 0.1
（5）对比实验①与实验③可得到的结论是 　活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用　；对比实验③与实验④可得到的结论是 　活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧　。
（6）下列叙述正确的是 　abc　（填字母）。
a.铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水
b.铁系食品脱氧剂使用过程中放出热量
c.铁系食品脱氧剂能延长食物的保存时间
【分析】含有氧元素和另外一种元素的化合物是氧化物；
活性炭具有吸附性；
金属与盐溶液的置换反应；
铁和水、氧气反应生成氢氧化铁；
氧化钙能够吸收水蒸气，可以用作食品干燥剂。
【解答】解：（1）实验1中被磁铁吸引的粉末是铁粉，实验2中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。故填：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）铁粉比铁丝与氧气的接触面积大，所以铁粉在空气中能燃烧，铁丝在空气中不易被点燃，故填：铁粉与氧气的接触面积大；
（3）实验4中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气，使瓶内气压变小，外界空气进入气球，气球变大，故填：集气瓶内氧气被脱氧剂吸收，使瓶内气压变小，故填：集气瓶内氧气被脱氧剂吸收，使瓶内气压变小；
（4）实验5中脱氧剂中的铁粉消耗集气瓶中的氧气，使瓶内气压减小，打开弹簧夹后，外界大气压使烧杯中的水倒吸。故填：打开弹簧夹后，烧杯中的水倒吸，故填：打开弹簧夹后，烧杯中的水倒吸；
（5）实验①与实验③变量为活性炭，由图2知实验③温度升高的快，说明活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用，故填：活性炭对脱氧剂脱氧有促进作用；
实验③与实验④变量为NaCl，实验④温度升高得快，说明活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧，故填：活性炭和氯化钠共同作用更有利于脱氧剂脱氧；
（6）a、铁可与氧气和水共同作用，无水氯化钙也可以吸收水，所以铁系食品脱氧剂可吸收氧气和水，故选项正确；
b、铁系食品脱氧剂使用过程中发生缓慢氧化，放出热量，故选项正确；
c、铁系食品脱氧剂既能吸收氧气，防止食品腐败，又能吸收水分，保持食品干燥，能延长食物的保存时间，故选项正确。
故选：abc。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
2．小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。
探究一：包装袋内填充气体的目的是什么？
【交流讨论】讨论后，同学们一致认为在膨化食品包装袋内填充气体的目的可能是：
（1）①防止膨化食品在运输过程中被压碎；②　防止食品变质　。
探究二：包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：
猜想1：氧气；
猜想2：氮气；
猜想3：二氧化碳；
猜想4：二氧化硫。
（2）通过分析，小红认为猜想1是错误的，理由是 　氧气的化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质　。
小明说，根据生活经验和化学常识，还有一个猜想是错误的，它是猜想 　4　。
【查阅资料】
①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应；
②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物；
③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体；
④氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。
【进行实验】
（3）实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，说明猜想 　3　不成立。
（4）实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想1不成立，猜想2成立。
为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三：
实验操作 实验现象 结论
a.另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象。 镁条燃烧，发出耀眼的白光。 生成物是②　氮化镁　，猜想2成立
b.取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。 ①　溶液变成红色　
【分析】（1）根据膨化食品包装袋内填充气体的目的进行分析；
（2）根据气体的性质与用途进行分析；
（3）根据二氧化碳的化学性质进行分析；
（4）根据实验现象溶液变成红色，可以判断出生成物是氮化镁进行分析。
【解答】解：（1）膨化食品包装袋内填充气体可能是防止食品变质，故答案为：防止食品变质；
（2）氧气的化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质，由于二氧化硫是一种有毒、污染性的气体，不能填充在食品包装袋内，故答案为：氧气的化学性质比较活泼，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质；4；
（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，可以判断此气体不是二氧化碳，故答案为：3；
（4）根据实验现象溶液变成红色，可以判断出生成物是氮化镁，再根据查阅资料：镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体；氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质，所以生成物是氮化镁，猜想2成立，故答案为：溶液变成红色；氮化镁。
【点评】本题主要考查常见气体的检验等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。
3．同学们去超市购买薯片时发现薯片的包装袋鼓鼓的，袋内充满了气体。这气体究竟是什么呢？同学们对此非常感兴趣，于是买了几包某品牌的薯片到实验室展开探究，请你一起参与他们的讨论并回答以下问题。
Ⅰ.提出问题：该薯片包装袋内的气体成分是什么呢？
膨化食品包装袋内填充气体的目的是①　防止食品腐烂或破碎　。
Ⅱ.猜想与假设：
猜想一：空气 猜想二：氮气 猜想三：②　二氧化碳　
Ⅲ.设计并完成实验
实验操作 实验现象 实验结论
实验1 甲同学从薯片袋中用排水法收集了一瓶气体，将燃着的小木条伸入瓶中，观察现象。 　　　燃着的小木条熄灭 ③猜想 　一　不正确
实验2 乙同学用注射器从薯片袋中抽取一管气体，将气体注入一定量澄清石灰水中，观察现象。
④　澄清石灰水未变浑浊（无明显现象）　 猜想三不正确
Ⅳ.得出结论：该品牌薯片的包装袋内填充的气体是⑤　氮气　。
Ⅴ.反思与评价：丙同学质疑上述结论不够严谨，理由是⑥　实验只能证明该气体不是空气或二氧化碳，无法证明该气体一定是氮气　。
【分析】根据实验一将燃着的小木条伸入瓶中，小木条熄灭的现象，以及实验二中澄清石灰水未变浑浊的现象，来判断薯片的包装袋内填充的气体不是空气和二氧化碳。
【解答】解：①根据生活常识可知，故充入气体的目的是防止食品腐烂或破碎；故答案为：防止食品腐烂或破碎；
②根据实验二中利用澄清石灰水对气体验证可知，猜想三的气体是二氧化碳；故答案为：二氧化碳
③根据实验一中，将燃着的小木条伸入瓶中，燃着的小木条熄灭，说明气体不是空气，猜想一不正确。故答案为：一；
④由实验二的实验结论可知，薯片中的气体不是二氧化碳，故实验二的现象是：澄清石灰水未变浑浊（无明显现象）；故答案为：澄清石灰水未变浑浊（无明显现象）；
⑤根据实验一和实验二，可推出该品牌薯片的包装袋内填充的气体是氮气。故答案为：氮气；
⑥根据实验一和实验二只能确定该品牌薯片的包装袋内填充的气体不是空气和二氧化碳，但是不能证明气体是氮气。故答案为：实验只能证明该气体不是空气或二氧化碳，无法证明该气体一定是氮气。
【点评】解答这类题目时，首先要弄清题意，看看究竟是探究谁的成分，是食品干燥剂的、保鲜剂的，还是真空包装的；然后再顺藤摸瓜，按照相应的常见成分对号入座，并结合它的相关性质和用途，细心地进行思考分析或者实验探究即可。
4．脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
（1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉，写出该反应的化学方程式 　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　。充分反应后，将试管中的固液混合物过滤、将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体。
（2）如图1所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来、向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊的现象，说明脱氧剂中含有 　活性炭　。
【反思与评价】
（3）用酒精灯替换电炉重复（2）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 　无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧产生的　。
活动二：探究脱氧剂中氯化钠的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按如图2所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如表。
时间/h 0 10 2.0 3.
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【解释与结论】
（4）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 　铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管　。
（5）结合表中数据、得出脱氧剂中氯化钠的作用是 　加快　（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
（6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 　放热　（填“吸热”或“放热”）反应；
（7）写出一种防止铁生锈的具体方法 　表面刷漆（合理即可）　。
【分析】（1）根据铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气进行分析；
（2）根据碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（3）根据酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水进行分析；
（4）根据导管内水面上升，是因为瓶内气压减小，大气压将烧杯内的水压入导管进行分析；
（5）根据A装置导管中水面上升，开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快进行分析；
（6）根据铁生锈是放热反应进行分析；
（7）根据铁生锈需要与氧气、水蒸气同时接触进行分析。
【解答】解：（1）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，故答案为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明脱氧剂中含有活性炭，故答案为：活性炭；
（3）酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧产生的，故答案为：无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧产生的；
（4）导管内水面上升，是因为瓶内气压减小，大气压将烧杯内的水压入导管。铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管，故答案为：铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管；
（5）A装置导管中水面上升，开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快，则脱氧剂中氯化钠的作用是加快铁生锈的速率，故答案为：加快；
（6）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，使用时放出热量，所以说明铁生锈是放热反应，故答案为：放热；
（7）铁生锈需要与氧气、水蒸气同时接触，所以可以在铁制品表面刷漆防锈，故答案为：表面刷漆（合理即可）。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等，注意在书写化学方程式后，首先检查化学式，再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
5．化学兴趣小组的同学对某膨化食品包装袋内气体的成分进行探究，请你参与他们的探究，并回答下列问题。
【提出问题】包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：
猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫。
（1）通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质 　比较活泼　，食品易与氧气发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 　二氧化硫有刺激性气味、有毒，影响食品的质量，危害身体健康　。
【进行实验】为了探究气体的成分，甲、乙两位同学分别进行了如下实验。
【查阅资料】镁能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁固体。氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（2）甲同学收集一瓶该气体，把一根燃着的木条伸入瓶中，发现木条熄灭，由此得出该气体是二氧化碳。乙同学认为该方案不可行，理由是 　CO2和N2都能使燃着的木条熄灭　。
（3）为了验证剩余猜想，乙同学设计如图所示方案
①在装有该气体的容器（容器内压强接近大气压强）上连接一个如图装置。向右拉动注射器活塞，经过实验后，发现澄清石灰水 　不变浑浊　，证明猜想3不成立，猜想2成立。
②为进一步确认猜想2成立，乙同学又进行了实验：
实验操作 实验现象 结论
a．另取一瓶气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； b．取少量反应后固体于试管中，加入 　足量的蒸馏水　，然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象。 a．镁条燃烧，发出耀眼白光； b．湿润的红色石蕊试纸 　变蓝色　。 猜想2成立
【分析】（1）根据氧气具有氧化性、二氧化硫具有刺激性气味、且有毒来分析；
（2）根据气体的性质来分析；
（3）根据二氧化碳的性质与检验方法、氮气的性质来分析。
【解答】解：（1）通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气化学性质比较活泼。食品易与氧气发生缓慢氧化而变质；由于二氧化硫有刺激性气味、有毒，影响食品的质量，危害人体健康，所以包装袋内的气体为不可能为二氧化硫，即猜想4也是错误的；故答案为：比较活泼；二氧化硫有刺激性气味、有毒，影响食品的质量，危害身体健康；
（2）该实验还不能确定包装袋内的气体到底是什么成分，即不一定是二氧化碳，理由是CO2和N2都能使燃着的木条熄灭；故答案为：CO2和N2都能使燃着的木条熄灭；
（3）①二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，而氮气不能使澄清的石灰水变浑浊。在装有该气体的容器（容器内压强接近大气压强）上连接一个如图装置。向右拉动注射器活塞，经过实验后，发现澄清石灰水不变浑浊，证明猜想3不成立，猜想2成立；故答案为：不变浑浊；
②因为镁能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁固体。氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，因此可设计如下实验：
实验操作与实验现象：a．另取一瓶气体，向其中伸入燃着的镁条，观察到镁条燃烧，发出耀眼白光；
b．取少量反应后固体于试管中，加入足量的蒸馏水，然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
实验结论：该气体是氮气。即猜想2成立。
故答案为：
实验操作 实验现象 结论
a．另取一瓶气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； b．取少量反应后固体于试管中，加入 足量的蒸馏水，然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象。 a．镁条燃烧，发出耀眼白光； b．湿润的红色石蕊试纸 变蓝色。 猜想2成立
【点评】本题难度不大，将常见气体的性质与生活应用相联系，体现了化学就在我们身边，掌握常见气体的性质与检验方法是正确解答本题的关键。
6．小明发现装有膨化食品的包装袋内都充有一定量的气体。他和同学对所充气体的作用及成分产生了好奇，于是进行了如下探究。
探究一：包装袋内的气体成分是什么？
【猜想与假设】包装袋内的气体为：猜想1：氧气；猜想2：氮气；猜想3：二氧化碳；猜想4：二氧化硫；猜想5：空气。通过分析，大家认为猜想1是错误的，理由是氧气的化学性质比较 　活泼　（填“活泼”或“不活泼”），易与食品发生缓慢氧化而变质；猜想4也是错误的，理由是 　二氧化硫具有毒性，不能用于食品包装　。
【查阅资料】
①镁能与氧气在点燃条件下反应，生成物常温下不溶于水也不与水反应；
②镁也能与二氧化碳在点燃条件下反应，生成一种黑色单质和一种金属氧化物；
③镁还能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体；
④氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质。
【进行实验】
实验一：抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，小明据此推断只有猜想2成立。小红不同意此结论，理由是 　空气中含有少量CO2，也不能使石灰水变浑浊　。
实验二：另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，小组同学据此判断猜想 　5　不成立，猜想2成立。
为进一步确认猜想2成立，小组同学进行了实验三：
实验操作 实验现象 结论
①另取一瓶包装袋内的气体，向其中伸入燃着的镁条，观察现象； 镁条燃烧，发出耀眼的白光 猜想2成立
③取少量反应后的固体，加入足量的蒸馏水中，并滴入酚酞溶液，观察现象。
　无色酚酞溶液变红色　
【实验反思】写出上述实验操作①中化学方程式 　3Mg+N2Mg3N2　。
【拓展延伸】
①明明同学将镁条打磨成光亮的银白色后，利用如图进行测定空气中氧气含量实验。将镁条点燃后迅速伸入盛有空气的集气瓶中，反应完全，冷却至室温后打开止水夹，发现进入集气瓶中的水体积约为其容积的70%，可能原因是 　镁条与空气中的氮气发生了反应　。
②1.2g镁条在某氧气和氮气的混合气体中完全燃烧，所得固体质量可能是 　A　（填序号）。
A.1.8g
B.2.0g
C.2.2g
D.2.4g
【分析】【猜想与假设】根据气体的性质来分析；
【进行实验】根据气体的性质及其检验方法、题干信息来分析；
【实验反思】根据化学反应的原理来分析；
【拓展延伸】①根据镁条在空气中燃烧会消耗氧气、氮气等来分析；
②根据化学方程式来分析判断。
【解答】解：【猜想与假设】氧气的化学性质比较活泼，能加快食品的变质速率，所以该气体不可能是氧气；二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，所以该气体也不可能是二氧化硫；故答案为：活泼；二氧化硫具有毒性，不能用于食品包装；
【进行实验】实验一：二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，抽取包装袋内气体一瓶，向其中加入一定量的澄清石灰水，振荡，观察不到石灰水变浑浊的现象，据此推断只有猜想2成立是不正确，理由是空气中含有少量CO2，也不能使石灰水变浑浊，此现象只能说明猜想3不成立；故答案为：空气中含有少量CO2，也不能使石灰水变浑浊；
实验二：氮气不支持燃烧，另抽取包装袋内气体一瓶，将燃着的木条伸入瓶中。观察到木条立即熄灭，说明气体是氮气，不是空气，小组同学据此判断猜想5不成立，猜想2成立；故答案为：5；
实验三：若猜想2成立，镁条在氮气中燃烧的生成物中含有氮化镁，氮化镁在常温下能与水反应生成能使无色酚酞溶液变红的物质，所以实验中观察到无色酚酞溶液变红色；故答案为：无色酚酞溶液变红色；
【实验反思】在点燃的条件下，镁能在氮气中燃烧，反应生成氮化镁（Mg3N2）固体，化学方程式为3Mg+N2Mg3N2；故答案为：3Mg+N2Mg3N2；
【拓展延伸】①“进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%”的原因是镁条与空气中的氮气发生了反应，是因为氮气占空气总体积的78%，故答案为：镁条与空气中的氮气发生了反应；
②若1.2g镁只与氧气反应，设生成氧化镁的质量为x，则：
2Mg+O22MgO
48 80
1.2g x
x＝2g
若1.2g镁只与氮气反应，设生成氮化镁的质量为y，则：
3Mg+N2Mg3N2
72 100
1.2g y
y≈1.67g
由以上质量关系可知，1.2g镁条在某氧气和氮气的混合气体中完全燃烧，所得固体质量大于1.67g，小于2g，可能是1.8g。
故选：A。
【点评】本题难度不大，将常见气体的性质与生活应用相联系，体现了化学就在我们身边，掌握常见气体的性质与检验方法是正确解答本题的关键。
7．脱氧剂可以延长食品保质期。某脱氧剂的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠。针对该脱氧剂进行如下活动：
活动一：验证脱氧剂中含有铁粉和活性炭
【进行实验】
（1）取脱氧剂样品于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明脱氧剂中含有铁粉。写出该反应的化学方程式 　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　；
（2）充分反应后，将试管中的固液混合物过滤，将滤渣洗涤、干燥，得到黑色固体；
（3）如图所示，将黑色固体置于坩埚（耐高温容器）内，在电炉上灼烧，最终黑色固体全部消失。灼烧期间，在坩埚上方罩上烧杯，过一会儿，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到 　澄清石灰水变浑浊　的现象，说明脱氧剂中含有活性炭。
【反思与评价】用酒精灯替换电炉重复（3）实验，虽出现相同现象，但会影响实验结论，其原因是 　无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧产生的　。
活动二：探究脱氧剂中氯化钠的的作用
【查阅资料】脱氧剂能延长食品保质期是利用了铁生锈的原理
【猜想与假设】氯化钠可能影响铁生锈的速率
【进行实验】按如图所示A、B装置进行实验，相同温度下，每隔一段时间测量导管中水面上升高度，实验数据如下表。
时间/h 0 1.0 2.0 3.0
A装置导管中水面上升高度/cm 0 1.2 5.6 9.7
B装置导管中水面上升高度/cm 0 0 0.8 3.5
【解释与结论】
（1）从化学、物理两个视角综合分析，A、B装置导管中水面上升的原因是 　铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管　；
（2）结合表中数据，得出脱氧剂中氯化钠的作用是 　加快　（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率。
【拓展与应用】铁生锈的原理在生活中有诸多应用
（1）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，说明铁生锈是 　放热　填“吸热”或“放热”）反应；
（2）写出一种防止铁生锈的具体方法 　表面刷漆（合理即可）　。
【分析】【进行实验】（1）根据铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气进行分析；
（3）根据碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
【反思与评价】根据酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水进行分析；
【解释与结论】（1）根据导管内水面上升，是因为瓶内气压减小，大气压将烧杯内的水压入导管进行分析；
（2）根据A装置导管中水面上升，开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快进行分析；
【拓展与应用】（1）根据铁生锈是放热反应进行分析；
（2）根据铁生锈需要与氧气、水蒸气同时接触进行分析。
【解答】解：【进行实验】（1）铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，故答案为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（3）碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明脱氧剂中含有活性炭，故答案为：澄清石灰水变浑浊；
【反思与评价】酒精灯的燃料酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧产生的，故答案为：无法确定生成的二氧化碳是因为碳燃烧还是酒精燃烧产生的；
【解释与结论】（1）导管内水面上升，是因为瓶内气压减小，大气压将烧杯内的水压入导管。铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管，故答案为：铁与水、氧气反应生锈，烧瓶内气体减少，气压减小，所以大气压将水压入导管；
（2）A装置导管中水面上升，开始时间较短，最终高度较大，说明A铁生锈较快，则脱氧剂中氯化钠的作用是加快铁生锈的速率，故答案为：加快；
【拓展与应用】（1）取暖用的“暖宝宝”主要成分与脱氧剂相同，使用时放出热量，所以说明铁生锈是放热反应，故答案为：放热；
（2）铁生锈需要与氧气、水蒸气同时接触，所以可以在铁制品表面刷漆防锈，故答案为：表面刷漆（合理即可）。
【点评】本题主要考查物质的组成成分的探究等，注意在书写化学方程式后，首先检查化学式，再检查是否配平、反应条件和沉淀、气体符号的标注。
8．食品安全直接关系到人们的身体健康。为延长食品的保存期限，常在食品包装中放入脱氧剂。针对脱氧剂，同学们进行了如下探究。
【查阅资料】①铁系脱氧剂是目前使用较为广泛的一类脱氧剂，其主要成分是还原性铁粉，常见配方是：还原性铁粉（1g）、氯化钠（0.5g）、碳酸钠（0.4g）、无水氯化钙（0.1g）、活性炭（0.1g）。
②无水氯化钙具有吸水性。
【进行实验】同学们通过实验验证铁系脱氧剂的成分。
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.取脱氧剂固体少许，向其中加入足量水，充分溶解后过滤，将滤渣洗涤、干燥。 / /
Ⅱ.取少量滤渣于试管中，向其中加入足量稀盐酸，振荡，静置。
　滤渣部分溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色　
脱氧剂中含有铁粉和活性炭
Ⅲ.取步骤I中的滤液少许，向其中滴加稀硝酸至过量，再滴加几滴 　硝酸银（或AgNO3）　溶液。 有白色沉淀生成 脱氧剂中含有NaCl
步骤Ⅲ中生成白色沉淀的化学反应方程式是 　NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3　。
【批判质疑】有同学提出步骤Ⅲ所得结论不严谨，理由是 　碳酸钠和氯化钙反应生成的氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀　。
【继续探究】久置于食品包装中的铁系脱氧剂的成分是什么？
【实验观察】打开久置于食品包装中的脱氧剂袋，观察到脱氧剂有结块现象，且有黑色、白色、红色固体。
【分析思考】推测脱氧剂中红色固体产生的原因是 　铁与空气中的水和氧气反应生成了铁锈　。
【拓展延伸】除了放入脱氧剂，食品保鲜还可以采用的一种方法是 　真空包装或充氮保鲜或低温保鲜等　。
【分析】【进行实验】根据铁能与稀盐酸反应而碳与稀盐酸不反应，根据氯离子得劲检验方法来分析；
【批判质疑】根据碳酸钠与氯化钙反应也会生成氯化钠来分析；
【分析思考】根据铁的锈蚀来分析；
【拓展延伸】根据食品保鲜的方法来分析。
【解答】解：【进行实验】Ⅱ.若脱氧剂中含有铁粉和活性炭，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而炭粉与盐酸不反应，因此可观察到滤渣部分溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；
故答案为：滤渣部分溶解，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色；
Ⅲ.检验氯离子时可用硝酸银溶液，因为氯化钠中的钠离子与硝酸银中的银离子能结合成氯化银白色沉淀；
故答案为：硝酸银（或AgNO3）；
氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，化学方程式为NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3；
故答案为：NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3；
【批判质疑】铁系脱氧剂中含有的碳酸钠和氯化钙溶于水时也会发生反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，生成的氯化钠也能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，因此步骤Ⅲ所得结论不严谨；
故答案为：碳酸钠和氯化钙反应生成的氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀；
【分析思考】铁与空气中的水和氧气反应生成了红色的铁锈，因此脱氧剂中有红色固体产生；
故答案为：铁与空气中的水和氧气反应生成了铁锈；
【拓展延伸】除了放入脱氧剂，食品保鲜还可以采用的方法是真空包装或充氮保鲜或低温保鲜等；
故答案为：真空包装或充氮保鲜或低温保鲜等。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
9．中秋节吃月饼时，小育对包装袋内的“脱氧剂”产生了兴趣，展开了下面的探究。
【查阅资料】脱氧剂利用铁粉与氧气发生缓慢氧化生锈而除去氧气，达到食品防腐的目的，铁粉脱氧剂中的其他成分对后面的实验无影响。
【探究目的】探究用铁粉脱氧剂是否能测定空气氧气的含量，并比较效果。
【进行实验】实验1：按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉脱氧剂，利用铁生锈原理测定空气中氧气的体积分数。
（1）装药品之前要检查 　装置气密性　，实验1中红磷燃烧的主要现象是 　冒白烟　，红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶 　小于　（选填：“小于”或“大于”），该反应的符号表达式为 　P+O2P2O5　。
（2）实验过程中，连接数字传感器，测的实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息，　实验2　（选填：“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确。
（3）从绿色化学的角度考虑，实验2相比于实验1的优点是 　环保　（写一点）。
【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：（1）用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数，由于反应涉及到气体参与，因此装药品之前要检查装置气密性；红磷在氧气中燃烧，产生白烟，因此实验1中红磷燃烧的主要现象是冒白烟，红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶的体积小于，可能的原因是未等装置冷却至由于导管内还会存有少量的水，该反应的符号表达式为：P+O2P2O5；
（2）根据图示信息可知，实验2的测定方法更准确，这是因为实验2消耗的氧气更彻底；
（3）从绿色化学的角度考虑，实验2相比于实验1的优点是更加环保。
故答案为：
（1）装置气密性；冒白烟；小于；P+O2P2O5；
（2）实验2；
（3）环保。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
10．中秋佳节时，丽丽打开月饼包装袋，发现袋里有一小纸包，上面标明“铁系食品脱氧剂”，正在学习化学的丽丽对此产生了极大的兴趣，和化学小组的同学们对这包脱氧剂展开了项目化学习探究。
任务一：了解铁系食品脱氧剂的成分及相关知识
【查阅资料】
①铁系食品脱氧剂，主要成分：铁粉、活性炭、氯化钠。
②这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与 　氧气、水　反应生成铁锈。
③活性炭和氯化钠是辅助材料，能提升脱氧效果。
④FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，常用于Fe3+的检验。
任务二：探究丽丽带来的脱氧剂是否还有效
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质？
【猜想假设】
猜想一：铁粉没有变质
猜想二：铁粉部分变质
猜想三：铁粉全部变质
【进行实验】设计实验方案，探究以上猜想哪一种成立。
实验步骤 实验现象 实验结论
1 取少量固体于烧杯中，加入足量稀盐酸，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液A 产生大量气泡 脱氧剂中含有 　铁或Fe　。
烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质 脱氧剂中含有C和Fe2O3
2 取少量滤液A于试管中，向其中滴加 　KSCN　溶液 溶液呈现血红色
【实验结论】猜想二正确。
任务三：分析证明脱氧剂中还有氯化钠
【设计实验】取少量滤液A于试管中，向其中滴加 　硝酸银溶液　，产生白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失。由此证明，食品脱氧剂中含有氯化钠，有关反应的化学方程式为 　NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3　。
【分析反思】冬冬认为这个实验方案并不能证明氯化钠的存在，原因是 　1中加入的稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，与氧化铁反应生成氯化铁和水，氯化铁和氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀　。
【改进实验】为了得到正确的结论，同学们将上述设计实验进行了改进，你的改进方法是 　取少量固体于烧杯中，加入足量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液，向滤液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失，说明其中含有氯化钠，否则不含氯化钠　。
【分析】【查阅资料】根据铁锈蚀的原理来分析；
【进行实验】根据铁能够与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气分析；根据题干资料分析；
【设计实验】氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠；
【分析反思】根据实验1中加入稀盐酸后，引入氯离子分析；
【改进实验】根据排除氯离子干扰的方法来分析。
【解答】解：【查阅资料】②这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是：铁粉与氧气、水反应生成铁锈；故答案为：氧气、水；
【进行实验】1、铁系食品脱氧剂中的铁能够与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生气泡，说明脱氧剂中含有Fe；故答案为：铁或Fe；
2、活性炭与盐酸不反应，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，因此观察到烧杯中溶液呈浅棕黄色，底部有少量黑色物质。由实验结论可知，脱氧剂中含有C、Fe2O3，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，由题文可知，FeCl3溶液和KSCN溶液反应可以得到血红色溶液，所以取少量滤液A于试管1中，向其中滴加KSCN溶液，检验溶液中水分含有氢化铁，实验后观察到溶液呈血红色，说明滤液A中含有氯化铁，证明脱氧剂中含有Fe2O3；故答案为：KSCN；
【设计实验】由题文可知，生成白色沉淀的反应是氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，实验操作是向其中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失；涉及到的化学方程式为NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3；故答案为：硝酸银溶液；NaCl+AgNO3＝AgCl↓+NaNO3；
【分析反思】实验1中加入稀盐酸，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁和氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀，所以小明的检验方案并不能通过产生白色沉淀来证明氯化钠的存在；故答案为：1中加入的稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，与氧化铁反应生成氯化铁和水，氯化铁和氯化亚铁也能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀；
【改进实验】为了得到正确的结论，同学们将上述设计实验进行了改进，避免加入的稀盐酸中的氯离子对检验产生干扰，改进方法是取少量固体于烧杯中，加入足量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液，向滤液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失，说明其中含有氯化钠，否则不含氯化钠；故答案为：取少量固体于烧杯中，加入足量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，静置，过滤，得滤液，向滤液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，继续滴加稀硝酸，沉淀不消失，说明其中含有氯化钠，否则不含氯化钠。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
11．日常生活中常见的保鲜剂如下，学习小组以食品保鲜剂为主题展开实践性活动。
酒精保鲜卡（有效成分是酒精）；石灰干燥剂（有效成分是生石灰）；脱氧保鲜剂（有效成分是铁粉）。
Ⅰ.初探食品保鲜原理
（1）酒精保鲜卡常用于糕点类食品保鲜。原理是依靠酒精蒸汽隔绝氧气并杀灭微生物。该过程肉眼不可见，说明酒精分子 　很小　。
（2）石灰干燥剂常用于海苔、茶叶等食品保鲜。原理是吸收环境中的水分，进而阻止微生物生长，石灰干燥剂与水的反应是 　放热　（填“吸热”或“放热”）反应。
（3）铁粉脱氧保鲜剂常用于干果、肉制品等食品保鲜。主要原理与铁生锈相同，即铁粉与 　氧气和水　反应。
Ⅱ.再探食品保鲜剂
（1）铁粉脱氧保鲜剂主要成分有铁粉、炭粉、氯化钠等。学习小组用该保鲜剂与盐酸反应，测得其中铁粉含量为54.6%，该反应的化学方程式为 　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　。
（2）为探究影响脱氧反应速率的因素，学习小组利用图1装置进行如下探究。实验结果如图2、3所示。
编号 铁粉/g 水/滴 炭粉/g 氯化钠/g
1 5.0 10 0 1.0
2 5.0 10 0.75 1.0
3 5.0 10 x 0
4 5.0 10 1.5 1.0
5 5.0 10 0.75 2.0
①结合图2，分析5min后的实验数据，可得到的结论是 　其它条件相同的情况下，炭粉能加快脱氧反应速率　。
②结合图3，x＝　0.75　；对比三组实验的目的是 　探究氯化钠对脱氧反应速率的影响　。
（3）回收金属可以节约资源和能源。实验后瓶中残留物除了可用于回收金属铁外，可能另有的用途是 　回收炭粉或回收氯化钠（合理即可）　。
Ⅲ.拓展与反思
化学让我们的生活变得更美好。生活中食品保鲜的方法还有 　低温储藏（合理即可）　（填一种）。
【分析】Ⅰ.（1）根据分子的性质分析；
（2）根据氧化钙和水反应放热分析；
（3）根据铁锈蚀的原理分析；
Ⅱ.（1）根据金属和酸反应原理分析；
（2）①根据图示分析；
②根据控制变量的原则和图示分析；
（3）根据反应后的残留物分析；
Ⅲ.根据生活中食品保鲜的方法分析。
【解答】解：Ⅰ.初探食品保鲜原理
（1）酒精保鲜卡常用于糕点类食品保鲜。原理是依靠酒精蒸汽隔绝氧气并杀灭微生物。由于酒精分子很小，所以该过程肉眼不可见；
（2）生石灰干燥剂与水的反应即为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放出大量热，是放热反应；
（3）铁粉脱氧保鲜剂的主要原理与铁生锈相同，即铁粉与氧气和水反应。
Ⅱ.再探食品保鲜剂
（1）铁粉脱氧保鲜剂主要成分有铁粉、炭粉、氯化钠等，用该保鲜剂与盐酸反应，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）①结合图2，对比实验1、4、2，分析5min后的实验数据，实验2和4中氧气的含量明显下降，实验1中氧气的含量变化很小，则可得到的结论是其它条件相同的情况下，炭粉能加快脱氧反应速率；
②结合图3，对比实验2、3、5，根据控制变量的原则，则x＝0.75；对比三组实验的目的是探究氯化钠对脱氧反应速率的影响；
（3）由于实验后瓶中残留物除了铁可能含有炭粉和氯化钠，根据回收金属可以节约资源和能源，所以实验后瓶中残留物除了可用于回收金属铁外，可能另有的用途是回收炭粉或回收氯化钠（合理即可）。
Ⅲ.拓展与反思
低温储藏是生活中食品保鲜的常用方法。
故答案为：Ⅰ.（1）很小；
（2）放热；
（3）氧气和水；
Ⅱ.（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）①其它条件相同的情况下，炭粉能加快脱氧反应速率；
②0.75；探究氯化钠对脱氧反应速率的影响；
（3）炭粉或回收氯化钠（合理即可）。；
Ⅲ.低温储藏。
【点评】本题难度不大，了解食品保鲜的方法、铁锈蚀的原理、氧化钙的化学性质等是正确解答本题的关键。
12．有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂，化学兴趣小组对一包使用过且已经生锈的保鲜剂进行探究。
【提出猜想】保鲜剂可能的组成：①只有Fe2O3；②Fe和Fe2O3的混合物。
【实验探究1】探究已使用过的保鲜剂的成分
（1）取保鲜剂样品少量于试管中，加入过量稀盐酸，小组同学根据观察到的现象一致认为猜想②成立，他们观察到的现象是 　有气泡产生　。
【实验探究2】保鲜剂中Fe2O3含量的探究
称取保鲜剂样品10.0g装入硬质玻璃管中，按图1所示的装置进行实验，开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热，目的是 　将装置内空气排尽，防止发生爆炸　，待反应完全后，继续通CO气体直至玻璃管冷却，目的是 　防止反应生成的铁高温下重新被氧

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