Question

20．食品安全，关乎民生．食品脱氧剂（以活性铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态，有效控制细菌、霉菌的生长，以保持食品的色、香、味．
张山等同学用“嫦娥”牌月饼的脱氧剂进行空气中氧气含量和性质的探究，实验装置如图所示：
表是张山同学在实验过程中记录的有关数据：

实验所需的时间/min	0	5	10	30	35	45
量筒中液面的刻度/mL	50	35	27.5	20	20	20

回答：
（1）探究实验过程中能观察到量筒中的液面不断下降，水倒吸入到150mL的广口瓶中，原因是瓶中氧气与铁反应，装置中压强减小，水被吸入瓶中．
（2）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降；
（3）根据表中实验数据进行推算，集气瓶中氧气的体积分数是20%；
（4）小虎同学的实验用时45分钟，结果发现集气瓶中收集到的水约为张山同学的三分之一，请你帮小虎同学找出造成实验失误的可能原因之一：装置会漏气．
（5）极细的铁粉是脱氧剂的主要成分，其中还添加了少量食盐，经实验发现铁粉全部生锈了，但食盐的质量和化学性质均无改变，所以估计食盐充当了该反应的催化剂，很多商标上也把这种脱氧剂叫做“双吸剂”，根据空气的成分和食物腐败的原理，双吸是指吸氧气和H₂O（填化学式）．

Answer 1

分析 解答此题可根据铁生锈的原理及质量守恒定律结合用红磷测定空气中氧气含量的实验来对比分析解答．通过铁生锈消耗空气中的氧气与红磷燃烧消耗氧气测定氧气在空气中的体积分数的原理是相同的．

解答 解：（1）探究实验过程中能观察到量筒中的液面不断下降，水中吸入到广口瓶中，是因为广口瓶中压强减小，说明里面的氧气与铁发生了反应；
（2）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液体体积不再变化，液面不再下降；
（3）根据表中实验数据进行推算，量筒的容积是50mL的，最后剩余20mL，广口瓶的容积是150mL，故气体中氧气的体积分数是$\frac{50mL-20mL}{150mL}$×100%=20%；
（4）小虎同学的实验用时45分钟，结果发现集气瓶中收集到的水约为张山同学的三分之一，造成实验失误的可能原因可能是装置会漏气或脱氧剂量不足，脱氧剂失效等．
（5）已知脱氧剂的主要成分是铁，与氧气和水发生化学反应生成了氢氧化亚铁，该化学方程式为2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；食盐加速了铁的锈蚀，但食盐的质量和化学性质均无改变，可见其作为催化剂．
故答案为：（1），装置中压强减小；
（2）30；
（3）20；
（4）装置会漏气（或脱氧剂量不足脱氧剂失效）等合理答案；
（5）催化剂；H₂O．

点评 此题通过对脱氧剂性质的考查，变相的考查了空气中氧气含量的测定，要注意知识间的相互关联，起到举一反三的效果．