题目内容
19.(1)经访问有关人员,了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐败,且从经济性、环保等因素考虑,工厂使用的包装气体是空气,氮气或二氧化碳.请你以此调查结果为依据,对包装气体的成分提出猜想,并说明你猜想的依据:
| 我对气体的猜想是 | |
| 我猜想的依据是 |
| 实验方法及操作 | 可能观察到的现象及结论 |
分析 本题从食品的包装进行问题的分析,提出食品包装中的填充气体成分的探究.对于填充气体需要满足的条件,需要根据具体食品的要求来考虑.
解答 解:食品包装内的填充气体,一般需要满足的要求是:无毒、无异味、来源广、价格低廉,不和食品中任一成分反应.根据题目中学生的调查,工厂一般使用的是空气或者空气的一种成分,空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等.由于氧气具有氧化性,很容易导致食品氧化变质,所以不宜用作填充气体.稀有气体相对较少,所以一般也不用于食品包装(高档食品也有使用的).
(1)提出猜想时就要围绕空气的成分和我们分析的填充气体需要满足的条件来进行,所以就提出了比如空气、二氧化碳、氮气甚至是稀有气体(从安全性角度来考虑时,一般工厂都选用空气,防止婴幼儿吸入填充气体造成窒息死亡).由于对于稀有气体我们不清楚其检验方法,所以在猜想时可以故意回避.
(2)论证猜想.论证猜想要先取样,尽可能要选择简单的操作,并且保证取样的准确性,然后针对猜想进行有关实验的验证.低于二氧化碳的猜想的检验,我们可以借助澄清石灰水(此处就不适合用燃着的木条,因为氮气同样不支持燃烧).至于怎么样让石灰水和气体接触,我们可以采取用盛有石灰水的注射器抽取包装袋内的气体,也可以用针将包装袋扎一小孔,然后挤压包装袋使气体喷到涂有石灰水的玻璃片或者内壁涂有石灰水的烧杯中.观察现象,若变浑浊,则为CO2.反之则不是.若不是CO2,那么就可能是氮气或者空气,这就可以借助燃着的木条来实验,因为木条在氮气不燃烧,在空气中更能够继续燃烧.
(3)根据题意充的气体是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质,所以性质最稳定的是首选.因为是防止食品变质,所以所充气体首先应具备无毒、不和食品反应,从经济角度尽量选廉价气体.
故答案为:
(1)答案举例:
| 猜想一 | 猜想二 | 猜想三 | |
| 猜想是 | 空气 | 二氧化碳(CO2) | 氮气(N2) |
| 依据是 | 防止挤压变形 | 防止挤压变形或食品腐败 | 防止挤压变形或食品腐败 |
| 实验方法及操作 | 可能观察到的现象及结论 |
| (1)用针筒将包装袋内气体取出,将其压入澄清石灰水中 | 若澄清石灰水变浑浊,则包装袋内气体是二氧化碳 |
| (2)若澄清石灰水不变浑浊,再将包装袋内气体用针筒抽出,用排水法收集于集气瓶中,将燃着的木条伸入集气瓶内,观察燃烧情况 | 若木条正常燃烧,则包装袋内气体是空气,若木条熄灭,则包装袋内气体是氮气 |
点评 猜想和验证要在自己的能力范围内进行,因为提出猜想是需要我们用实验来验证的,要让自己能够验证才可以.
【提出问题】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3.
则NaOH变质反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解.
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取少量样品溶于水,加入过量的氯化钙溶液; | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式: Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl; |
| (2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入酚酞试液.. | 溶液变红色. | 证明猜想Ⅱ正确 |
【实验探究2】小红同学设计如图1所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞.反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL.
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是检查装置的气密性;
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是避免二氧化碳溶解在水里而损耗,造成测定结果偏低;
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响?没有(填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为48%.(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如图2所示的实验流程.
请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为溶解、过滤、蒸发,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是玻璃棒;
(2)该实验中发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
(3)最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”).
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质.为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有①②④⑤⑥(填数字序号);
①选择试剂种类;②确定试剂用量;③试剂产地;④实验装置与步骤的设计;⑤实验安全环保;⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是检验中将碳酸钠转化为氯化钠,以排除对氢氧化钠检验的干扰;除杂中是将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.
| A. | 用煤作燃料 | B. | 用电饭煲煮饭 | ||
| C. | 用炸药爆破 | D. | 用压缩天然气作汽车燃料 |
| A. | 潜水 | B. | 焊接保护气 | C. | 气割气焊 | D. | 医疗急救 |
| A. | 都发光 | B. | 都放热 | C. | 都很剧烈 | D. | 都需加热或点燃 |