14.柯柯从超市买来一袋干果,发现袋里有一小纸包,上面标明“铁系食品脱氧剂,主要成分:铁粉、活性炭、氯化钠”。某化学小组的同学们对这包脱氧剂产生了探究兴趣。
【查阅资料】
①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是:铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。
②活性炭和氯化钠是辅助材料,能提升脱氧效果。
③FeCl₃溶液和KSCN溶液反应可以得到红色溶液,常用于Fe³⁺的检验。
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质?
假设1:铁粉没有变质。
假设2:铁粉部分变质。
假设3:铁粉全部变质。
【实验探究】

实验操作
实验现象
结论
取少量固体于烧杯中,加入足量稀盐酸,用玻璃棒充分搅拌,静置,过滤,得滤液A
产生大量气泡
脱氧剂中含有①
烧杯中溶液呈浅棕黄色,底部有少量黑色物质
脱氧剂中含有C、Fe₂O₃
取少量滤液A于试管1中,向其中滴加②
③
【实验结论】假设2正确。
【查阅资料】
①这种铁系食品脱氧剂的脱氧原理是:铁粉与空气中的氧气、水蒸气反应生成铁锈。
②活性炭和氯化钠是辅助材料,能提升脱氧效果。
③FeCl₃溶液和KSCN溶液反应可以得到红色溶液,常用于Fe³⁺的检验。
【提出问题】此包食品脱氧剂中铁粉是否变质?
假设1:铁粉没有变质。
假设2:铁粉部分变质。
假设3:铁粉全部变质。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
取少量固体于烧杯中,加入足量稀盐酸,用玻璃棒充分搅拌,静置,过滤,得滤液A
产生大量气泡
脱氧剂中含有①
$\boldsymbol{Fe}$
烧杯中溶液呈浅棕黄色,底部有少量黑色物质
脱氧剂中含有C、Fe₂O₃
取少量滤液A于试管1中,向其中滴加②
$\boldsymbol{KSCN}$
溶液③
溶液呈红色
【实验结论】假设2正确。
答案
①$\boldsymbol{Fe}$
②$\boldsymbol{KSCN}$
③溶液呈红色
②$\boldsymbol{KSCN}$
③溶液呈红色
解析
【分析】
要解决该问题,需结合脱氧剂成分、实验现象及查阅资料逐步推导:首先,铁能与稀盐酸反应生成氢气,根据加稀盐酸产生气泡的现象推断对应物质;其次,利用Fe³+的特征检验方法,结合资料中FeCl₃与KSCN溶液反应变红的信息,确定检验试剂和现象,最终验证铁粉部分变质的结论。
【解析】
1. 铁(Fe)与稀盐酸反应:$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}↑}$,该反应产生氢气,对应实验中加入稀盐酸产生大量气泡的现象,因此脱氧剂中含有①$\boldsymbol{Fe}$。
2. 脱氧剂中的Fe₂O₃与稀盐酸反应生成FeCl₃,根据资料,FeCl₃溶液与KSCN溶液反应会得到红色溶液,因此需向滤液A中滴加②$\boldsymbol{KSCN}$溶液;若观察到③$\boldsymbol{溶液呈红色}$,说明滤液A含Fe³+,即脱氧剂含Fe₂O₃,结合黑色物质为C,可验证假设2(铁粉部分变质)成立。
【答案】
①$\boldsymbol{Fe}$;②$\boldsymbol{KSCN}$;③$\boldsymbol{溶液呈红色}$
【知识点】
金属与酸的反应、Fe³+的检验
【点评】
本题为实验探究题,围绕食品脱氧剂中铁粉是否变质展开,结合实验现象和资料考查物质检验,需掌握金属与酸的反应规律及Fe³+的特征检验方法,是初中化学常见基础探究题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需结合脱氧剂成分、实验现象及查阅资料逐步推导:首先,铁能与稀盐酸反应生成氢气,根据加稀盐酸产生气泡的现象推断对应物质;其次,利用Fe³+的特征检验方法,结合资料中FeCl₃与KSCN溶液反应变红的信息,确定检验试剂和现象,最终验证铁粉部分变质的结论。
【解析】
1. 铁(Fe)与稀盐酸反应:$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}↑}$,该反应产生氢气,对应实验中加入稀盐酸产生大量气泡的现象,因此脱氧剂中含有①$\boldsymbol{Fe}$。
2. 脱氧剂中的Fe₂O₃与稀盐酸反应生成FeCl₃,根据资料,FeCl₃溶液与KSCN溶液反应会得到红色溶液,因此需向滤液A中滴加②$\boldsymbol{KSCN}$溶液;若观察到③$\boldsymbol{溶液呈红色}$,说明滤液A含Fe³+,即脱氧剂含Fe₂O₃,结合黑色物质为C,可验证假设2(铁粉部分变质)成立。
【答案】
①$\boldsymbol{Fe}$;②$\boldsymbol{KSCN}$;③$\boldsymbol{溶液呈红色}$
【知识点】
金属与酸的反应、Fe³+的检验
【点评】
本题为实验探究题,围绕食品脱氧剂中铁粉是否变质展开,结合实验现象和资料考查物质检验,需掌握金属与酸的反应规律及Fe³+的特征检验方法,是初中化学常见基础探究题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
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