Question

如图所示是市场上销售的某种充气包装食品，小军和小明同学对这种充气包装发生了兴趣．他们访问销售人员得知，这种充气包装不仅能防止食品被挤压变形，又能使食品较长时间地保鲜、保质．包装中充的是什么气体呢？小军猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳气体．
（1）请你帮助他们设计简单实验方案，验证小明的猜想是否正确．
简要写出操作步骤：

 

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（2）如果小明的猜想是正确的，实验发生的现象是

 

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（3）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是（写出三点）：
①

 

；
②

 

；
③

 

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（4）如果只是为了防止食品被挤压变形，最好使用的气体是

 

．

Answer 1

考点：食品干燥剂、保鲜剂和真空包装的成分探究,常见气体的检验与除杂方法

专题：科学探究

分析：（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；
（4）不考虑性质的稳定可以选择空气．

解答：解：（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；
（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；
（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；
（4）不考虑食品与气体能否反应的话，可以填充空气．
故答案为：（1）用注射器抽取袋内气体，注入到适量澄清石灰水中（或紫色石蕊溶液中．方案合理即可）；（2）澄清石灰水变浑浊（或紫色石蕊溶液变红色）；
（3）①无毒；②不与食品反应（或化学性质稳定）；③廉价（或无异味、容易获得等合理答案）；
（4）空气．

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．