Question

10．食品脱氧剂（以活性铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态，有效控制细菌、霉菌的生长，以保持食品的色、香、味．中秋节过后，某同学用月饼包装盒内的脱氧剂进行空气中氧气含量和性质的探究，实验装置如图所示，如表是她在实验过程中记录的有关数据：
请你回答下列问题：

实验所需的时间/min	0	5	10	30	35	45
量筒中液面的刻度/mL	50	35	27.5	20	20	20

（1）脱氧剂中的铁采用粉末而不用铁片的原因是增大反应的接触面积，使铁粉吸收氧气更充分；请你填写出铁粉与水和氧气发生化学反应生成了氢氧化亚铁的化学方程式：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂ ；
（2）探究实验过程中能观察到量筒中的液面不断下降，水被吸入到150 mL的广口瓶中，原因是瓶中氧气与铁反应，压强减小；
（3）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降；
（4）根据表中实验数据进行推算，集气瓶中氧气的体积分数是20%．

Answer 1

分析 解答此题可根据铁生锈的原理及质量守恒定律结合用红磷测定空气中氧气含量的实验来对比分析解答．通过铁生锈消耗空气中的氧气与红磷燃烧消耗氧气测定氧气在空气中的体积分数的原理是相同的．

解答 解：（1）脱氧剂中的铁采用粉末而不用铁片的原因是增大反应的接触面积，使铁粉吸收氧气更充分；铁粉与水和氧气发生化学反应生成了氢氧化亚铁的化学方程式：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂ ；
（2）探究实验过程中能观察到量筒中的液面不断下降，水中吸入到广口瓶中，是因为广口瓶中压强减小，说明里面的氧气与铁发生了反应；
（3）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液体体积不再变化，液面不再下降；
（4）根据表中实验数据进行推算，量筒的容积是50mL的，最后剩余20mL，广口瓶的容积是150mL，故气体中氧气的体积分数是$\frac{50mL-20mL}{150mL}$×100%=20%；
答案：
（1）增大反应的接触面积，使铁粉吸收氧气更充分； 2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂
（2）瓶中氧气与铁反应，压强减小；
（3）30；
 （4）20%．

点评 此题通过对脱氧剂性质的考查，变相的考查了空气中氧气含量的测定，要注意知识间的相互关联，起到举一反三的效果．