Question

【題目】有些食品袋里裝有一小袋鐵粉作保鮮劑，化學興趣小組對一包使用過且已經生銹的保鮮劑進行探究。

（提出猜想）保鮮劑可能的組成：①只有 Fe2O3； ②Fe和 Fe2O3的混合物。

（實驗探究 1）探究已使用過的保鮮劑的成份

（1）取保鮮劑樣品少量于試管中，加入過量稀鹽酸，小組同學根據觀察到的現象一致認為猜想②成立，他們觀察到的現象是______。

（實驗探究 2）保鮮劑中 Fe2O3含量的探究

稱取保鮮劑樣品 1.0g 裝入硬質玻璃管中，按圖1所示的裝置進行實驗。開始時緩緩通入CO 氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應，待反應完全后，繼續通 CO 氣體直至玻璃管冷卻。

（2）先通入CO氣體一段時間后再加熱的目的是______。

（3）反應前后稱量相關裝置和物質的總質量，其數據如下表：

反應前	反應后
玻璃管和保鮮劑的總質量	玻璃管和固體物質的總質量為

①裝置中發生反應的化學方程式為__________________。

②分析表中的數據后，得出保鮮劑與反應后固體質量差值0.21g是______填標號。

a保鮮劑中鐵的質量

b保鮮劑中氧化鐵的質量

c保鮮劑中氧化鐵與通過反應生成的鐵的質量差

反應完全后，繼續通 CO 氣體直至玻璃管冷卻，目的是______（任意寫一條）。

（4）（反思評價）圖1中裝置存在的不足之處是_________。

（附加題）（注意：正確回答下列問題加4分，總分不超過60分）

（實驗探究）在如下圖所示，保鮮袋中裝有保鮮劑，將O2、CO2、濕度(測水蒸氣)傳感器探頭放入保鮮袋中（有少量空氣），然后快速向袋內呼出氣體直到吹滿，再打開儀器開始采集數據。采集的數據如下圖所示，縱坐標均為某氣體體積分數（%），橫坐標均為時間（s）。據圖回答下列問題：

（1）表示O2體積分數變化的曲線是______(選填“M”、“N”、“Q”)，指出曲線N在0~50s內下降的原因______。

（2）查閱文獻得知其他人員使用鐵的緩慢氧化原理來測量封閉容器內的氧氣含量時，可以將氧氣消耗至大約1%，但此處氧氣剩余含量明顯偏高，試解釋原因______（寫出一條即可）。

（3）實驗中，沒有生成二氧化碳，但它的含量仍然發生了變化，請根據圖像作出解釋______。

Answer 1

【答案】有氣泡冒出 排盡裝置內的空氣，防止爆炸 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 c 防倒吸或防氧化 缺少尾氣處理裝置 Q 水蒸氣液化 保鮮劑不足，裝置漏氣 因為氧氣和水蒸氣含量減少，導致二氧化碳含量相對增加

【解析】

鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳。

（1）鐵粉作保鮮劑，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，取保鮮劑樣品少量于試管中，加入過量稀鹽酸，小組同學根據觀察到的現象一致認為猜想②成立，觀察到的現象是有氣泡冒出。

（2）一氧化碳具有可燃性，先通入CO氣體一段時間后再加熱的目的是排盡裝置內的空氣，防止爆炸。

（3）①裝置中發生反應是一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

②由表中的數據可知，保鮮劑與反應后固體質量差值0.21g是保鮮劑中氧化鐵與通過反應生成的鐵的質量差，故選c。

反應完全后，繼續通 CO 氣體直至玻璃管冷卻，目的是防倒吸或防氧化。

（4）[反思評價]一氧化碳有毒，為防止污染空氣，要有尾氣處理裝置，圖1中裝置存在的不足之處是缺少尾氣處理裝置。

[實驗探究]

（1）向袋內呼出氣體直到吹滿,二氧化碳的體積增加，氧氣、水蒸氣的體積減少，原點時，只有氧氣含量可能達到16.77%，故表示O2體積分數變化的曲線是Q，指出曲線N在0~50s內下降的原因水蒸氣液化。

（2）其他人員使用鐵的緩慢氧化原理來測量封閉容器內的氧氣含量時，可以將氧氣消耗至大約1%，但此處氧氣剩余含量明顯偏高，原因是保鮮劑不足，裝置漏氣。

（3）實驗中，沒有生成二氧化碳，但它的含量仍然發生了變化，解釋是氧氣和水蒸氣含量減少，導致二氧化碳含量相對增加。