Question

【題目】食品包裝袋中常用脫氧劑。某化學興趣小組將脫氧劑封口打開，將其倒在濾紙上，觀察到脫氧劑大部分為黑色粉末，其中還夾雜著少量紅色粉末。

【提出問題】該脫氧劑中的黑色、紅色粉末各是什么?

【提出猜想】黑色粉末可能含炭粉、鐵粉、氧化銅中的一種或幾種。紅色粉末可能含有氧化鐵、銅粉中的一種或幾種。

【進行實驗】

實驗編號	實驗操作	實驗現象
①	取少量脫氧劑粉末于一支試管中，向其中加入足量稀硫酸	粉末幾乎全部溶解，只有少量黑色粉末未溶解，有氣泡產生，溶液變成黃色
②	取實驗①的殘渣灼燒，將內壁蘸有澄清石灰水的小燒杯罩在上方	澄清石灰水變渾濁

【得出結論】由實驗①②可知，脫氧劑中黑色粉末肯定含_____________。脫氧劑中的紅色粉末肯定不含_________，肯定含________；寫出步驟①中溶液變黃這一現象對應的化學方程式____________。

【拓展延伸】小明認為鐵生銹時會消耗氧氣，因此可用此脫氧劑（實驗室可滴幾滴水）測定空氣中氧氣的含量，裝置如圖所示。集氣瓶的實際容積是150mL，量筒內盛1OOmL的水。當量筒內水面不再變化，且溫度回復至室溫時，讀出水面在73mL刻度處。由上述實驗數據可以算出，空氣中氧氣的體積分數是_________。本實驗的測量結果與理論值不一致，原因可能是_________________。

Answer 1

【答案】 鐵粉、炭粉； 銅； 氧化鐵； Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O； 18%； 脫氧劑不足（或裝置漏氣等，合理即得分）

【解析】根據所學知識和題中信息知，脫氧劑大部分為黑色粉末，其中還夾雜著少量紅色粉末。【提出問題】該脫氧劑中的黑色、紅色粉末各是什么? 【提出猜想】黑色粉末可能含炭粉、鐵粉、氧化銅中的一種或幾種。紅色粉末可能含有氧化鐵、銅粉中的一種或幾種。

【進行實驗】①取少量脫氧劑粉末于一支試管中，向其中加入足量稀硫酸，粉末幾乎全部溶解，只有少量黑色粉末未溶解，有氣泡產生，變成黃色，說明脫氧劑中的黑色粉末是鐵粉和炭粉，鐵粉與硫酸反應生成氣體氫氣，炭粉與硫酸不反應；紅色粉末是氧化鐵，因反應后溶液呈黃色，氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵溶液呈黃色。取實驗①的殘渣灼燒，將內壁蘸有澄清石灰水的小燒杯罩在上方，澄清石灰水變渾濁，進一步證明①的殘渣中含有炭粉，炭粉燃燒生成二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁。【得出結論】由實驗①②可知，脫氧劑中黑色粉末肯定含鐵粉、炭粉。脫氧劑中的紅色粉末肯定不含銅，銅與硫酸不反應；肯定含氧化鐵，氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵溶液呈黃色。步驟①中溶液變黃這一現象對應的化學方程式是Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O。【拓展延伸】集氣瓶的實際容積是150mL，量筒內盛1OOmL的水。當量筒內水面不再變化，且溫度回復至室溫時，讀出水面在73mL刻度處。由上述實驗數據可以算出，空氣中氧氣的體積分數是×100％=18%。本實驗的測量結果與理論值不一致，原因可能是脫氧劑不足（或裝置漏氣﹚。

點睛∶鐵粉與硫酸反應生成氣體氫氣，炭粉與硫酸不反應。氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵溶液呈黃色。