Question

小明和小鵬二位同學對市場上銷售的一種分袋包裝的蛋糕發生了興趣，因為蛋糕包裝在充滿氣體的小塑料袋內，袋內的氣體充得鼓鼓的，看上去好像個小“枕頭”．用這種充氣包裝技術，主要是為了使食品能夠較長時間地保鮮、保質．
（1）[猜　　想]小明認為：這種氣體可能是氧氣．
小鵬認為：這種氣體可能是二氧化碳．
（2）[設計實驗方案]請你幫他們設計一個簡單的實驗方案，來判斷哪一種分析是正確的．答：________．
（3）[現象與結論]
如果小明的猜想正確，現象應是________；
如果小鵬的猜想正確，現象應是________．
寫出一個與以上實驗現象有關的反應化學方程式________．
（4）[問題分析]你認為食品充氣包裝，是________氣體．對所充氣體的要求是：①________；②________；③________．

Answer 1

解：
[設計實驗方案]：要證明食品袋的氣體是CO₂，就必須把氣體收集起來，最方便的操作是用注射器抽取袋內的氣體；檢驗就可以根據CO₂不同于氧氣的性質來考慮，所以可以將氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，也可以把氣體通入紫色石蕊試液中．
所以填：用注射器抽取袋內氣體，將氣體通入澄清的石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁（開放性）．
[現象與結論]：如果小明的猜想正確，氧氣不能使澄清石灰水變渾濁；如果小鵬的猜想正確，通入澄清石灰水中發生反應Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，澄清石灰水變渾濁．
所以填：澄清的石灰水沒有明顯變化、澄清石灰水變渾濁、Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
[問題分析]：因為氧氣的性質特別活潑，防止食品變質不能充氧氣，所以里面裝的是CO₂，因為是防止食品變質，所以所充氣體首先應具備無毒、不和食品反應，從經濟角度盡量選廉價氣體．
所以填：CO₂；①氣體不與食品反應；②氣體不供細菌呼吸；③氣體本身無毒．
分析：[設計實驗方案]：本題屬于設計實驗型結論開放性試題，欲證明CO₂，就必須從CO₂的性質去思考設計實驗的途徑和方法．通常檢驗CO₂用澄清石灰水，但本題是要證明猜想的正確與否，只要證明CO₂具有的性質而氧氣沒有即可；
[現象與結論]：設計實驗證明結論時必須要有明顯的實驗現象，即顏色改變，氣體產生或沉淀析出等．
[問題分析]：要從理論上分析一個猜想是否正確，必須根據實驗目的．根據題意充的氣體是為了使食品能夠較長時間地保鮮、保質，所以性質最穩定的是首選．
所選氣體可從兩方面考慮，一是氣體所起作用，二是來源與經濟．
點評：本題是一道開放性實驗探究題，解答開放性試題要依據題目要求，多角度，多側面，多層次，多方法地思索各種可能的條件，依據，方法和結論，綜合運用所學知識及題給信息靈活分析解答開放性試題．