Question

某食品的包装袋中放有一小包“防腐剂”，化学兴趣小组的同学对“防腐剂”的成分产生了好奇，他们将一包“防腐剂”倒在滤纸上，看到“防腐剂”中有一些灰黑色粉末和一些红色粉末，为此，展开以下探究活动：
【提出问题】“防腐剂”中灰黑色的粉末和红色的粉末分别是什么？
【查阅资料】食品腐败主要是因为食品易被空气中的氧气和水蒸气氧化、潮解而变质，使用“防腐剂”可延长食品的保质期．
【提出猜想】小明：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜，红色的粉末是铜．
小红：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜和碳粉，红色的粉末是铜．
小军：“防腐剂”中灰黑色的粉末是铁粉和碳粉，红色的粉末是氧化铁．
【讨论分析】通过讨论，同学们一致认为小军的猜想是正确的．理由是______．
【实验探究】请你参与他们的探究，并将实验内容补充完整．

实验步骤及操作	实验现象	实验结论
①用磁铁接近滤纸上的“防腐剂”，并充分吸引．	磁铁上吸引了黑色物质	______
②取①中剩余的粉末于试管中，加入足量的______，观察现象．	______	小军的猜想成立 写出化学反应方程式______

【拓展探究】为了进一步探究“防腐剂”的性质，兴趣小组的同学另取一包“防腐剂”粉末装入硬质玻璃管中，进行了如图所示的实验．

（1）该实验表现出CO具有的化学性质是______
（2）实验结束后，通过称量反应前后硬质玻璃管中固体物质的质量，他们发现反应后固体物质的质量减小了，请你分析固体物质质量减小的原因______．

Answer

[讨论分析]根据防腐剂的作用原理（阅读材料）可知，铁和氧气和水可以生成铁锈，从而除去水和氧气．
[实验探究]磁铁可以吸铁，因此可以断定有铁；氧化铁和酸反应，但是碳不会和酸反应．
[拓展探究]（1）一氧化碳可以和氧化铁反应，表现出了还原性，可以据此解答；
（2）根据氧化铁和一氧化碳加热生成铁和二氧化碳．
【解析】
【讨论分析】根据防腐剂的作用原理（阅读材料）可知，铁和氧气和水生成铁锈，从而除去氧气和水，故答案为：铁在常温下能与空气中的氧气和水反应，生成铁锈，达到除去氧气和水的目的．
【实验探究】磁铁可以吸铁类物品，因此断定黑色物质有铁；氧化铁和盐酸生成氯化铁和水，但是碳不会和盐酸反应，因此加入稀硫酸或稀盐酸，粉末部分溶解，生成黄色溶液
【拓展探究】]（1）一氧化碳可以和氧化铁反应，表现出了还原性；
（2）氧化铁和一氧化碳加热生成铁和二氧化碳，碳和氧化铁生成铁和二氧化碳，所以最后的固体是铁，即固体的质量要减少．
故答案为：【讨论与分析】铁在常温下能与空气中的氧气和水反应，生成铁锈，达到除去氧气和水的目的．
【实验探究】①灰黑色的粉末中含有铁粉；
②稀硫酸或稀盐酸，粉末部分溶解，生成黄色溶液，Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
【拓展探究】（1）还原性
（2）固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量和参加反应的碳粉的质量．