题目内容

16.食品包装袋中常用脱氧剂.某化学兴趣小组将脱氧剂封口打开,将其倒在滤纸上,观察到脱氧剂大部分为黑色粉末,其中还夹杂着少量红色粉末.
【提出问题】该脱氧剂中的黑色是什么?
【提出猜想】黑色粉末可能含炭粉、铁粉、氧化铜中的一种或几种.
【进行实验】
实验编号实验操作实验现象
①取脱氧剂黑色粉末加入足量稀硫酸粉末几乎全部溶解,只有少量黑色粉末未溶解,有气泡产生,溶液为浅绿色色
②实验①的残渣灼烧,将内壁有
澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
【得出结论】由实验①②可知,脱氧剂中黑色粉末肯定含铁粉、碳粉肯定不含铜,写出实验①过程中发生的一个相应的化学方程式Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O.
【拓展延伸】小明认为铁生锈时会消耗氧气,因此可用此脱氧剂(实验室可滴几滴水)测定空气中氧气的含量,装置如图所示.集气瓶的实际容积是150mL,量筒内盛100mL的水.当量筒 内水面不再变化,且温度回复至室温时,读出水面在73mL刻度处.由上述实验数据可以算出,空气中氧气的体积分数是18%.本实验的测量结果与理论值不一致,原因可能是脱氧剂不足等.

分析 【得出结论】根据碳粉、铁粉是黑色的,碳粉不能与稀硫酸反应,铁能与稀硫酸反应生成氢气,铁生锈生成了红色的氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应生成硫酸铁,铜不能与硫酸反应,据此对脱氧剂中黑色粉末进行分析;
【拓展延伸】根据脱氧剂消耗的氧气的体积分析空气中的体积分数;当脱氧剂不足,装置漏气时实验验的测量结果与理论值不一致.

解答 解:【得出结论】由于碳粉、铁粉是黑色的,碳粉不能与稀硫酸反应,铁能与稀硫酸反应生成氢气,铁生锈生成了红的氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应生成硫酸铁,铜不能与硫酸反应,所以试验①②中少量黑色粉末未溶解是碳粉,溶解的黑色粉末是铁粉,红色粉末是氧化铁,由于铜不与硫酸反应,红色粉末肯定不含铜,氧化铁与硫酸反应的方程式是:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
【拓展延伸】由题意可知:本题实验测定的空气中氧气的体积分数是:$\frac{100mL-73mL}{150mL}$×100%=80%,本实验的测量结果与理论值不一致,原因可能是脱氧剂不足,不能将氧气全部消耗掉、装置漏气等.
故答案为:
【得出结论】铁粉、碳粉,铜,Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;【拓展延伸】18%,脱氧剂不足等.

点评 在解此类题时,首先根据题中的现象确定混合物的成分,然后再结合具体的问题结合学过的知识进行解答.

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