Question

实验室里，张老师带领化学兴趣小组一起探究膨化食品（如图）包装袋内气体的成分．现有A、B两种膨化食品，请你一起参与他们的讨论并回答以下问题．
提出问题：包装袋内的气体成分是什么呢？
查阅资料：稀有气体价格高，膨化食品价格低，生产厂家一般不用稀有气体．而不同厂家根据成本不同，填充气体种类也不相同．膨化食品包装袋内填充气体的目的是

 

；
猜想与假设：猜想一：“

 

”；
猜想二：“包装袋内气体为氮气（N₂）”；
猜想三：“包装袋内气体为空气”．
设计并完成实验：
实验1  步骤：甲同学用注射器从两种膨化食品包装袋内抽取等量的气体，分别注入装有澄清石灰水的试管中；现象：

 

；结论：猜想一不正确．
实验2  步骤：乙同学用排水法分别收集等体积的A、B膨化食品袋内的气体各一瓶，分别将燃着的小木条伸入，观察到的现象：

 

；
结论：①A食品包装袋内气体是空气；②B食品包装袋内气体是氮气．
讨论交流一：丙同学认为通过乙同学的实验现象不能证明A包装袋内的气体为空气，于是设计以下实验方案验证：
实验3  步骤：丙同学用排水法收集一瓶膨化食品A包装袋内气体，在燃烧匙内加入过量的

 

（填物质名称），连接如图装置，验证该气体中氧气体积分数；现象：瓶内产生大量白烟；冷却后打开水夹，水回流瓶中约至容积的五分之一处；结论：A食品包装袋内气体是空气；该反应化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：食品干燥剂、保鲜剂和真空包装的成分探究,常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【查阅资料】充气包装是现代常用的食品包装方式，是为了防止膨化食品在运输、储存时发生挤压或变质，据此推断充气包装袋中所充气体需要满足的条件；
【猜想与假设】根据实验1的步骤，分别注入装有澄清石灰水的试管中，进行分析解答；
【设计并完成实验】
实验1 根据步骤和结论“猜想一：包装袋内气体为二氧化碳”不正确，推测实验现象．
实验2 根据步骤和结论“①A食品包装袋内气体是空气；②B食品包装袋内气体是氮气”，推测实验现象；
实验3  考虑利用红磷验证空气中氧气含量的实验，正确书写反应的化学方程式．

解答：解：【查阅资料】充气包装是现代常用的食品包装方式，是为了防止膨化食品在运输、储存时发生挤压或变质；故充气包装除了能保鲜外，还能防止食品在运输、储存时发生挤压．
【猜想与假设】根据实验1的步骤：甲同学用注射器从两种膨化食品包装袋内抽取等量的气体，分别注入装有澄清石灰水的试管中，则推测是为了验证二氧化碳，故作出猜想一：包装袋内气体为二氧化碳；
【设计并完成实验】
实验1 根据步骤“甲同学用注射器从两种膨化食品包装袋内抽取等量的气体，分别注入装有澄清石灰水的试管中”和结论“猜想一：包装袋内气体为二氧化碳”不正确，则推测实验现象：澄清石灰水不变浑浊．
实验2 根据步骤“乙同学用排水法收集2瓶等体积的A、B膨化食品袋内的气体，分别将燃着的小木条伸入”和结论“①A食品包装袋内气体是空气；②B食品包装袋内气体是氮气”，则推测实验现象：A中木条安静燃烧；B中木条熄灭；
实验3  丙同学用排水法收集一瓶膨化食品A包装袋内气体，在燃烧匙内加入过量的红磷，连接如图2装置，验证该气体中氧气体积分数；现象为：瓶内产生大量白烟；冷却后打开水夹，水回流约至容积的五分之一处；则得出结论：A食品包装袋内气体是空气；该反应化学方程式为4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅．
故答案为：【查阅资料】保鲜，防止食品在运输、储存时发生挤压；
【猜想与假设】二氧化碳；
【设计并完成实验】现象：澄清石灰水不变浑浊；观察到的现象：A中木条安静燃烧；B中木条熄灭；
实验3   红磷；4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅．

点评：本题难度不大，将常见气体的性质与生活应用相联系，体现了化学就在我们身边，掌握常见气体的性质与检验方法是正确解答本题的关键．