Question

29、小明和小紅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（如圖所示），袋內的氣體充得鼓鼓的，看上去好像一個小“枕頭”．他們認為這種充氣包裝技術，主要是為了使食品能夠較長時間地保鮮、保質．那么，這是什么氣體呢？小紅猜想是氮氣，小明猜想是二氧化碳．
（1）請你幫助他們設計一個簡單的實驗方案，來判斷小明的猜想是否正確，簡要寫出操作步驟：

用注射器抽取袋內氣體通入到少量澄清的石灰水（或紫色石蕊試液）中，觀察現象

；
（2）小明的猜想如果正確，現象應是

澄清的石灰水變渾濁（或紫色石蕊試液變紅色）

；
（3）你認為食品充氣包裝，對所充氣體的要求是：①

無毒

；②

不與食物反應

；③

廉價、易獲得

．

Answer 1

分析：（1）：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N₂沒有即可，所以也可用紫色石蕊試液．
（2）：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．
（3）：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．

解答：解：（1）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N₂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通入到少量澄清石灰水（或紫色石蕊試液）中，觀察現象．
（2）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．通入紫色石蕊試液，因為二氧化碳的水溶液呈酸性，所以紫色石蕊試液變紅色．
所以填：澄清石灰水變渾濁（或紫色石蕊試液變紅色）；
（3）因為N₂的性質特別不活潑，常溫下很難和物質發生反應，所以里面裝N₂的可能性大于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：小莉；①無毒；②不與食品反應；③廉價；④易獲得（其它合理答案也可）．

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．