Question

6．现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些．
甲、乙、丙三同学为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末．
提出问题：该脱氧剂中的灰黑色、红色粉末各是什么？
猜想：甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜．
乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉；红色物质是氧化铁．
丙同学认为：灰黑色物质可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜．
（1）你认为乙同学的猜想正确，其理由是因为铁是化学性质较活泼的金属，尤其是铁粉颗粒小，常温下更易与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈．
（2）设计一个实验方案来验证该同学对灰黑色粉末的猜想是正确的．请填写以下实验报告：

实验步骤	预期的实验现象	结论
①用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末； ②将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象．继续滴加足量的NaOH溶液．	绝大部分黑色粉末被吸引 红色物质溶解，溶液呈黄色，产生红褐色沉淀	脱氧剂的成分是铁粉 红色物质是Fe203

（3）写出B装置中发生反应的化学方程式Fe₂0₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃十3H₂O；Fe₂（SO₄）₃+6NaOH═2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）铜粉在常温下不能与氧气发生反应，铜转化为氧化铜需要在加热条件下才能实现；而铁粉在潮湿的空气中生锈而变成红色的氧化铁，常温下可以发生反应；活性炭能吸附有毒有味的气体但不能吸附氧气，氧化铁亦不能与氧气发生反应；据此，可对三个同学的猜想进行评价；
（2）利用猜想中所涉及物质的性质与变化规律，设计实验验证三位同学的猜想，并验证实验的实验报告．
（3）根据实验方案中的反应，依据质量守恒定律书写相关的化学方程式．

解答 解：（1）甲同学的猜想所认为的两种物质在常温下不能实现转化，所以，不适合用于食品的“脱氧剂”，猜想不合理；乙同学既考虑到铁与氧化铁两物质的颜色，又结合的两物质铁常温下可生锈变成氧化铁的转化关系，猜想合理；丙同学猜想中的活性炭不能吸附氧气、氧化铁也不能与氧气发生反应，猜想不合理；
故答案为：（1）乙，因为铁是化学性质较活泼的金属，尤其是铁粉颗粒小，常温下更易与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈．
（2）根据两种物质铁和氧化铁的性质，可取少量粉末用磁铁吸引，黑色粉末全部被吸起，说明黑色粉末为铁粉；把剩余的红色粉末放入稀硫酸中，红色粉末全部溶解，溶液变红黄色，可进一步用氢氧化钠验证，氢氧化铁是红褐色沉淀，可证明红色粉末为氧化铁；
故答案为：

实验步骤	预期的实验现象	结论
①用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末	绝大部分黑色粉末被吸引	脱氧剂的成分是铁粉
②将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象．继续滴加足量的NaOH溶液．	红色物质溶解，溶液呈黄色，产生红褐色沉淀	红色物质是Fe203

（3）有关反应的化学方程式：Fe₂0₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃十3H₂O；Fe₂（SO₄）₃+6NaOH═2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄．
答案：
（1）乙，因为铁是化学性质较活泼的金属，尤其是铁粉颗粒小，常温下更易与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈．
（2）

实验步骤	预期的实验现象	结论
①用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末	绝大部分黑色粉末被吸引	脱氧剂的成分是铁粉
②将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象．继续滴加足量的NaOH溶液．	红色物质溶解，溶液呈黄色，产生红褐色沉淀	红色物质是Fe203

（3）Fe₂0₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃十3H₂O；Fe₂（SO₄）₃+6NaOH═2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄．

点评 对猜想进行评价时，要结合物质所处的实际环境及在该环境下猜想中所涉及的反应能否发生，这样所做的猜想才是合理的．