Question

现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些．甲、乙、丙三同学为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末．
提出问题：该脱氧剂中的黑色、红色粉末各是什么？
猜想：甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜．
乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉；红色物质是氧化铁．
丙同学认为：灰黑色物质可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜．
（1）你认为______同学的猜想正确，其理由是：______．
（2）设计一个实验方案来验证该同学的猜想是正确的．请填写以下实验报告：

实验步骤	预期的实验现象	结论
①
②

（3）写出有关反应的化学方程式______．

Answer

（1）铜粉在常温下不能与氧气发生反应，铜转化为氧化铜需要在加热条件下才能实现；而铁粉在潮湿的空气中生锈而变成红色的氧化铁，常温下可以发生反应；活性炭能吸附有毒有味的气体但不能吸附氧气，氧化铁亦不能与氧气发生反应；据此，可对三个同学的猜想进行评价；
（2）利用猜想中所涉及物质的性质与变化规律，设计实验验证三位同学的猜想，并验证实验的实验报告．
（3）根据实验方案中的反应，依据质量守恒定律书写相关的化学方程式．
【解析】
（1）甲同学的猜想所认为的两种物质在常温下不能实现转化，所以，不适合用于食品的“脱氧剂”，猜想不合理；乙同学既考虑到铁与氧化铁两物质的颜色，又结合的两物质铁常温下可生锈变成氧化铁的转化关系，猜想合理；丙同学猜想中的活性炭不能吸附氧气、氧化铁也不能与氧气发生反应，猜想不合理；
故答案为：（1）乙，因为铁是化学性质较活泼的金属，尤其是铁粉颗粒小，常温下更易与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈．
（2）根据两种物质铁和氧化铁的性质，可取少量粉末用磁铁吸引，黑色粉末全部被吸起，说明黑色粉末为铁粉；把剩余的红色粉末放入稀硫酸中，红色粉末全部溶解，溶液变红黄色，可进一步用氢氧化钠验证，氢氧化铁是红褐色沉淀，可证明红色粉末为氧化铁；
故答案为：
    实验步骤     预期的实验现象     结论
①用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末 绝大部分黑色粉末被吸引 脱氧剂的成分是铁粉
②将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象．继续滴加足量的NaOH溶液． 红色物质溶解，溶液呈黄色，产生红褐色沉淀 红色物质是Fe23

（3）有关反应的化学方程式：Fe23+3H2SO4=Fe2（SO4）3十3H2O
Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4．