题目内容
【题目】某食品的包装袋中放有一小包“防腐剂”，化学兴趣小组的同学对“防腐剂”的成分产生了好奇，他们将一包“防腐剂”倒在滤纸上，看到“防腐剂”中有一些灰黑色粉末和一些红色粉末，为此，展开以下探究活动：
（提出问题）“防腐剂”中灰黑色的粉末和红色的粉末分别是什么？
（查阅资料）食品腐败主要是因为食品易被空气中的氧气和水蒸气氧化、潮解而变质，使用“防腐剂”可延长食品的保质期；氧化铁可与稀盐酸反应生成氯化铁和水，其溶液因电解出铁离子而呈黄色。
（提出猜想）小明：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜，红色的粉末是铜。
小红：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜和碳粉，红色的粉末是铜。
小军：“防腐剂”中灰黑色的粉末是铁粉和碳粉，红色的粉末是氧化铁。
（讨论分析）通过讨论，同学们一致认为小军的猜想是正确的。理由是：_______________________。
（实验探究）请你参与他们的探究，并将实验内容补充完整。
实验步骤及操作 | 实验现象 | 实验结论 |
用磁铁接近滤纸上的“防腐剂”，并充分吸引。 | 磁铁上吸引 了部分黑色物质 | ___________________ |
② 取①中剩余的粉末于试管中，加入足量的_________，观察现象。 | _________________________________ | 小军猜想成立，写出化学 方程式： _________________________ |
（拓展探究）为了进一步探究“防腐剂”的性质，兴趣小组的同学另取一包“防腐剂”粉末装入硬质玻璃管中，进行了如图所示的实验。
(1)该实验表现出CO具有的化学性质是___________________________。其实际操作中用量比理论值大的原因是____________________________________________。
(2)实验结束后，通过称量反应前后硬质玻璃管中固体物质的质量，他们发现反应后红色固体物质变成黑色而且的质量减小，质量减小的原因______________________。
【答案】猜想中只有铁在常温下能同时与水和氧气发生反应 黑色物质中有铁粉 稀盐酸； 红色粉末消失，溶液由无色变黄色，试管底部有黑色粉末； Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 还原性和可燃性； 反应前后都要通入一氧化碳导致用量大于理论值 氧化铁中氧元素被夺走。
【解析】
(1)使用防腐剂的目的就是利用防腐剂与食品包装内的氧气与水反应，为袋内的食品提供一个干燥无氧的环境，从而延长食品的保质期。三位同学的猜想所涉及的物质中只有铁在常温下能同时与水和氧气发生反应，故填猜想中只有铁在常温下能同时与水和氧气发生反应。（2）常见物质中只有铁才能被磁铁吸引，故填黑色物质中有铁粉。（3）实验①验证了铁的存在并除去了铁，结论是小军的正确，剩余固体中肯定有氧化铁，验证氧化铁的存在可利用氧化铁与稀盐酸反应使溶液变黄色说明氧化铁的存在，故填稀盐酸。（4）氧化铁与盐酸反应生成的氯化铁溶于水后溶液呈黄色，碳粉不与盐酸反应且不溶于水，故填红色粉末消失，溶液由无色变黄色，试管底部有黑色粉末。（5）实验②中氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，故化学方程式写为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。（6）CO与防腐剂中的氧化铁反应时，夺取氧化铁中的氧元素将氧化铁还原为铁，表现CO的还原性，尾气中的CO用酒精灯点燃后燃烧处理表现CO的可燃性，故填还原性和可燃性。（7）反应前需要提前通入CO排净管内空气防爆炸，试验后继续通入CO防氧化，因此CO的实际用量大于理论值，故填反应前后都要通入一氧化碳导致用量大于理论值。（8）反应中CO夺取了氧化铁中的氧元素被氧化成CO2，使玻璃管内固体的质量减少，故填氧化铁中氧元素被夺走。
