29. 月饼包装袋内常有一包食品脱氧剂。某化学兴趣小组想要探究食品脱氧剂的成分,并用它测定空气中氧气的含量,相关探究过程如下:
[I]食品脱氧剂成分探究
剪开新鲜月饼包装袋,经精细分拣后发现脱氧剂大部分为黑色固体,还有少量白色粉末。
【提出问题】黑色粉末的成分是什么?
【猜想与假设】小组同学议论纷纷:
猜想 1:可能有铁粉;猜想 2:可能有碳粉;猜想 3:可能有铜粉。
【查阅资料】铁有磁性,能被磁铁吸引,而碳粉不能。
(1)小组同学根据打开包装后观察到的现象一致认为猜想 3 不成立,其理由是
______;
【探究 1】小组同学根据另两种猜想设计了如下实验方案,请完成下表:
实验步骤 | 操作及实验现象(假设每步操作均能使物质被完全除去) | 实验结论 |
1 | 取适量粉末样品,用磁铁吸引,观察到有黑色粉末被吸引 | ______成立 |
2 | 取步骤 1 剩余黑色粉末样品充分灼烧,产生气体通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊 |
(2)步骤 2 中石灰水变浑浊的反应符号表达式为
______;
【实验反思】经查阅资料,对照实验结论,大家认识到了脱氧剂的脱氧原理是利用了铁与氧气、水反应的特征来吸收包装袋中氧气,从而延长食品的保质期。
【探究 2】同学们经查阅资料,明确了脱氧剂中的白色粉末是硅藻土。硅藻土是一种填充剂,不溶于水,其作用在于吸附水分,为脱氧反应提供水分,同时疏松配料,使氧气易于接触铁粉。
(3)硅藻土疏松多孔,具有吸附性,与实验室常见的
______(填物质名称)相似;
(4)如图甲是每克脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系图,可知:硅藻土的最佳用量比例是
______%(
)。
[II]空气中氧气含量测定
为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组利用该食品脱氧剂对课本实验进行创新改造。
【实验步骤】
①取一根玻璃管,用橡胶塞将一端密封;
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为 A.弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为 O,如图乙所示;
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中、静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为 B,如图丙所示;
④用刻度尺测量出 AO 段和 AB 段的长度,将数据记录在表格中;
实验次数 | AO/mm | AB/mm |
1 | 524.9 | 109.9 |
2 | 526.5 | 110.5 |
3 | 526.0 | 110.5 |
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
【得出结论】根据表格中的实验 1 数据,可知空气中氧气体积分数为
______(精确到 0.1%);
【思考讨论】在本实验中,易使测定结果偏小的原因有
______(填序号)。
A.脱氧剂粉末用量不足
B.未冷却至室温就读数
C.步骤②中,玻璃管内脱氧剂粉末分布不够紧密,粉末体积偏大,且空气混入缝隙内
D.步骤③中,未将食品脱氧剂粉末均匀分散平铺在玻璃管中,过于紧密集中