Question

16．糕點(diǎn)包裝袋中常見的保鮮劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等．某化學(xué)興趣小組為了探究鐵粉的作用，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)裝置】
【步驟及現(xiàn)象】
①連接好實(shí)驗(yàn)裝置，并檢查裝置氣密性．
②按圖裝好藥品M，經(jīng)過一段時(shí)間（各組實(shí)驗(yàn)時(shí)間相等）后觀察現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

實(shí)驗(yàn)	M成分	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ	干燥的鐵粉、炭粉和氯化鈉的混合物	U型管左、右兩端液面相平
Ⅱ	用氯化鈉的溶液浸泡的鐵粉、炭粉	U型管左端液面明顯高于右端
Ⅲ	用水浸泡的鐵粉和炭粉	U型管左、右兩端液面基本相平
Ⅳ	用氯化鈉溶液浸泡的鐵粉	U型管左端液面略高于右端

（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中U型管左、右兩端液面相平，水明錐形瓶內(nèi)氣壓等于（填“大于”、“小于”或“等于”）外界大氣壓．
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ說明錐形瓶內(nèi)的氣體分子數(shù)減少了（填“增多了”、“減少了”或“未改變”），可能的原因是鐵粉消耗了錐形瓶中的氧氣．其他條件不變，放置一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中U型管兩端的液面能否恢復(fù)至原來的相平狀態(tài)？否（填“能”或“否”）
（3）一段時(shí)間后，取出錐形瓶中物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鐵粉表面有紅褐色物質(zhì)，其他實(shí)驗(yàn)中M固體變化不明顯，經(jīng)進(jìn)一步分析，該紅色物質(zhì)是Fe₂O₃•nH₂O．生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為4Fe+3O₂+2nH₂O=2Fe₂O₃•nH₂O．
（4）由實(shí)驗(yàn)可得出還原性鐵粉在食品袋中的作用是除去氧氣和水．
【交流與反思】
（5）①有同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究受到啟發(fā)：他認(rèn)為可以用生石灰替代上述保鮮劑，你是否同意他的觀點(diǎn)并簡述理由：不同意，生石灰只能吸收水蒸氣，不能除去食品袋中的氧氣，食品會(huì)被氧化變質(zhì)．
②你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是裝置氣密性良好．

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過程，通過實(shí)驗(yàn)分析可知：實(shí)驗(yàn)Ⅰ中U型管左、右兩端液面相平，水明錐形瓶內(nèi)氣壓等于外界大氣壓；實(shí)驗(yàn)Ⅱ現(xiàn)象是：U型管左端液面明顯高于右端，說明錐形瓶內(nèi)的氣體分子數(shù)減少了，可能的原因是鐵粉消耗了錐形瓶中的氧氣，壓強(qiáng)減小；其他條件不變，放置一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中U型管兩端的液面不能恢復(fù)至原來的相平狀態(tài)；由題意可知：鐵粉和氧氣和水蒸氣反應(yīng)生產(chǎn)了氧化鐵的結(jié)晶水合物，配平即可；由實(shí)驗(yàn)可得出還原性鐵粉在食品袋中的作用是：除去氧氣和水；有同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究受到啟發(fā)：他認(rèn)為可以用生石灰替代上述保鮮劑，我不同意他的觀點(diǎn)，因?yàn)樯�石灰只能吸收水蒸氣，不能除去食品袋中的氧氣，食品�?huì)被氧化變質(zhì)；本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：裝置氣密性良好．

解答 解：（1）通過實(shí)驗(yàn)分析可知：實(shí)驗(yàn)Ⅰ中U型管左、右兩端液面相平，水明錐形瓶內(nèi)氣壓等于外界大氣壓；故答案為：等于；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ現(xiàn)象是：U型管左端液面明顯高于右端，說明錐形瓶內(nèi)的氣體分子數(shù)減少了，可能的原因是鐵粉消耗了錐形瓶中的氧氣，壓強(qiáng)減��；其他條件不變，放置一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中U型管兩端的液面不能恢復(fù)至原來的相平狀態(tài)；故答案為：減少了；鐵粉消耗了錐形瓶中的氧氣；否；
（3）由題意可知：鐵粉和氧氣和水蒸氣反應(yīng)生產(chǎn)了氧化鐵的結(jié)晶水合物，配平即可；故答案為：4Fe+3O₂+2nH₂O=2Fe₂O₃•nH₂O；
（4）由實(shí)驗(yàn)可得出還原性鐵粉在食品袋中的作用是：除去氧氣和水；故答案為：除去氧氣和水；
（5）有同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究受到啟發(fā)：他認(rèn)為可以用生石灰替代上述保鮮劑，我不同意他的觀點(diǎn)，因?yàn)樯�石灰只能吸收水蒸氣，不能除去食品袋中的氧氣，食品�?huì)被氧化變質(zhì)；本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：裝置氣密性良好；故答案為：①不同意，生石灰只能吸收水蒸氣，不能除去食品袋中的氧氣，食品會(huì)被氧化變質(zhì)；②裝置氣密性良好；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．