Question

4．化學(xué)興趣小組的同學(xué)對如圖的某膨化食品包裝袋內(nèi)氣體的成分進(jìn)行探究，請你參與他們的探究，并回答下列問題．
【提出問題】包裝袋內(nèi)的氣體成分是什么？
【查閱資料】1在膨化食品包裝袋內(nèi)填充氣體的目的可能是保護(hù)氣，延長食品保質(zhì)期．
2鎂能在氮?dú)庵腥紵�，反�?yīng)生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，氮化鎂在常溫下能與水反應(yīng)生成氨氣和一種難溶性堿，氨氣極易溶于水，形成氨水．
【猜想與假設(shè)】包裝袋內(nèi)的氣體為：猜想1：空氣；猜想2：CO₂；猜想3：N₂
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
實(shí)驗(yàn)一：甲用注射器收集了一瓶氣體，將燃著的小木條伸入集氣瓶中，若現(xiàn)象為燃著的小木條熄滅，則猜想1不成立．乙認(rèn)為甲的實(shí)驗(yàn)還不能確定包裝袋內(nèi)的氣體到底是什么成分，理由是CO₂和N₂都能使燃著的小木條熄．為此乙用同樣的方法收集了兩瓶氣體，設(shè)計(jì)了以下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)二：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向其中一瓶氣體中滴加澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象．	澄清石灰水變渾濁	猜想2不成立
①將點(diǎn)燃的鎂條伸入另一瓶氣體中燃燒． ②完全反應(yīng)后取少量固體物質(zhì)加入足量的蒸餾水溶解，并滴入無色酚酞溶液，振蕩觀察現(xiàn)象．	①鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光． ②溶液就變紅，同時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生	猜想3成立

【交流討論】試寫出氮化鎂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．你認(rèn)為包裝袋內(nèi)的氣體應(yīng)該具有的性質(zhì)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒．

Answer 1

分析 【查閱資料】為了防止食品腐爛，膨化食品包裝袋內(nèi)填充的氣體必須干燥、無氧化性；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
實(shí)驗(yàn)一：根據(jù)步驟和結(jié)論“猜想一：包裝袋內(nèi)氣體為二氧化碳”不正確，推測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)二：根據(jù)步驟和結(jié)論“①A食品包裝袋內(nèi)氣體是空氣；②B食品包裝袋內(nèi)氣體是氮?dú)狻保�推測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
【交流討論】根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：
【查閱資料】為了防止食品腐爛，膨化食品包裝袋內(nèi)填充的氣體必須干燥、無氧化性；故膨化食品包裝袋內(nèi)填充氣體的目的是防止食品腐爛；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
實(shí)驗(yàn)一：甲用注射器收集了一瓶氣體，將燃著的小木條伸入集氣瓶中，若現(xiàn)象為燃著的小木條熄滅，則猜想1不成立．乙認(rèn)為甲的實(shí)驗(yàn)還不能確定包裝袋內(nèi)的氣體到底是什么成分，理由是CO₂和N₂都能使燃著的小木條熄滅；
實(shí)驗(yàn)二：向其中一瓶氣體中滴加澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象．澄清石灰水變渾濁，猜想2不成立；
①將點(diǎn)燃的鎂條伸入另一瓶氣體中燃燒．②完全反應(yīng)后取少量固體物質(zhì)加入足量的蒸餾水溶解，并滴入無色酚酞溶液，振蕩觀察現(xiàn)象．①鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光．溶液就變紅，同時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生，猜想3成立；
【交流討論】
氮化鎂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑；為了防止食品腐爛，膨化食品包裝袋內(nèi)填充的氣體必須化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒．
答案：
【查閱資料】保護(hù)氣，延長食品保質(zhì)期；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】實(shí)驗(yàn)一：燃著的小木條熄滅；CO₂和N₂都能使燃著的小木條熄滅；
實(shí)驗(yàn)二：澄清石灰水變渾濁；溶液就變紅，同時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生；
【交流討論】3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒．

點(diǎn)評 本題是一道開放性實(shí)驗(yàn)探究題，解答開放性試題要依據(jù)題目要求，多角度，多側(cè)面，多層次，多方法地思索各種可能的條件，依據(jù)，方法和結(jié)論，綜合運(yùn)用所學(xué)知識及題給信息靈活分析解答開放性試題．