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小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣,因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内(如图所示),袋内的气体充得鼓鼓的,看上去好像一个小“枕头”.他们认为这种充气包装技术,主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质.那么,这是什么气体呢?小红猜想是氮气,小明猜想是二氧化碳.

(1)请你帮助他们设计一个简单的实验方案,来判断小明的猜想是否正确,简要写出操作步骤:______;
(2)小明的猜想如果正确,现象应是______;
(3)你认为食品充气包装,对所充气体的要求是:①______;②______;③______.

人气:252 ℃ 时间:2024-05-16 09:39:32
解答

(1)要证明食品袋的气体是CO2,就必须把气体收集起来,最方便的操作是用注射器抽取袋内的气体;检验就可以根据CO2不同于N2的性质来考虑,所以可以将气体通入盛有澄清石灰水的试管中,也可以把气体通入紫色石蕊试液中.
所以填:用注射器抽取袋内气体通入到少量澄清石灰水(或紫色石蕊试液)中,观察现象.
(2)通入澄清石灰水中发生反应Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,澄清石灰水变浑浊.通入紫色石蕊试液,因为二氧化碳的水溶液呈酸性,所以紫色石蕊试液变红色.
所以填:澄清石灰水变浑浊(或紫色石蕊试液变红色);
(3)因为N2的性质特别不活泼,常温下很难和物质发生反应,所以里面装N2的可能性大于CO2,因为是防止食品变质,所以所充气体首先应具备无毒、不和食品反应,从经济角度尽量选廉价气体.
所以填:①无毒;②不与食品反应;③廉价;④易获得(其它合理答案也可).

试题解析:

(1):本题属于设计实验型结论开放性试题,欲证明CO2,就必须从CO2的性质去思考设计实验的途径和方法.
通常检验CO2用澄清石灰水,但本题是要证明猜想的正确与否,只要证明CO2具有的性质而N2没有即可,所以也可用紫色石蕊试液.
(2):设计实验证明结论时必须要有明显的实验现象,即颜色改变,气体产生或沉淀析出等.
(3):要从理论上分析一个猜想是否正确,必须根据实验目的.根据题意充的气体是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质,所以性质最稳定的是首选.
所选气体可从两方面考虑,一是气体所起作用,二是来源与经济.

名师点评:

本题考点: 猜想与事实验证;空气对人类生活的重要作用;二氧化碳的检验和验满;化学性质与物理性质的差别及应用.
考点点评: 本题是一道开放性实验探究题,解答开放性试题要依据题目要求,多角度,多侧面,多层次,多方法地思索各种可能的条件,依据,方法和结论,综合运用所学知识及题给信息灵活分析解答开放性试题.

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