化学与健康——从化学的视角看食品添加剂.
近年来,食品添加剂成了国内外食品安全与健康饮食的焦点问题,如三聚氰胺、瘦肉精、染色馒头、毒豆芽……据《人民日报》报道,目前我国有近90%的食品中含有合法或违法的食品添加剂.那么,如何科学地看待食品添加剂?
我们知道,化学是认识物质、改造物质和应用物质的科学,从化学视角看食品添加剂,主要是从其元素组成与结构、物理化学性能及在人体内的变化等方面着眼.下表中给出了4种食品添加剂,试回答有关问题:
(1)请你在下表空白处填上物质的化学式.
物质组成与性能 |
被用于食品添加剂 |
|||
物质名称 |
物质组成(填化学式) |
主要化学性质及在体内变化 |
类别或作用 |
法律规定 |
碳酸氢钠 |
|
无毒、弱碱性、易与胃酸反应 |
蓬松剂 |
可用 |
硫酸铜 |
|
— |
增色 |
国家严禁使用 |
铁(还原性铁粉) |
|
比较活泼的金属,能与胃酸反应 |
抗氧化剂 |
依据国家标准,可用 |
甲醛 |
CH2O |
— |
防腐 |
国家严禁使用 |
(2)从应用物质的角度,人们常常根据物质的性质对物质进行分类,其原因在于________________________________.从性质上看,国家严格禁止甲醛和硫酸铜作为食品添加剂,是因为________________________________________________________________.在研究或认识物质的性质时,又常常根据物质的组成和结构对物质进行分类,其原因在于________________________________.
(3)还原性铁粉用于食品添加剂,除能够防止食品因氧化而变质外,还是一种营养强化剂,这是因为____________________________________________________________________
________________________________.
(4)碳酸氢钠是面食类食品经常使用的添加剂,如蒸馒头时人们常常加适量的碳酸氢钠.即使少量碳酸氢钠进入体内,也不会危害人体健康.请你从碳酸氢钠的性质、在胃液中的变化以及人体所必需的营养元素三个方面,解释为什么它不会对人体产生危害.________________________________.
(5)在改善食品的色香味、延长食品的保质期等方面,食品添加剂确实提高了现代食品的品质,但副作用也是显而易见的.我们需要食品添加剂吗?现在有两种观点:(A)可依法添加使用.(B)应禁止使用,因为绝大多数食品添加剂都是化学合成物质,对人体有害,而且违法滥用现象严重,影响人体健康.从化学的视角,你的观点是(填“A”或“B”)__________________________________________________.
实验室有四瓶失去标签的溶液,现标为A、B、C、D,分别是碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、硫酸镁溶液和稀盐酸中的一种。
【提出问题】如何区分出四种溶液?
【进行实验】甲同学取少量A溶液于试管中,加入一定量氢氧化钡溶液,观察到无明显现象,由此甲同学认为A一定不是(1),甲同学继续向实验后的溶液中滴加酚酞溶液,酚酞溶液由无色变为红色,则甲同学得出结论:A是氢氧化钠溶液。
【表达与交流】乙同学不同意甲同学的结论,乙同学的理由是(2)。
于是乙同学另取少量A于试管中,向其中滴加一种试剂是(3)溶液,观察到的明显现象是(4),由此证明了甲同学的结论是错误的,同时确定了A。
同学们继续实验:取B、C、D三种溶液置于试管中,分别依次滴加氯化钡溶液和稀硝酸,观察现象。
【收集证据】观察到C中产生白色沉淀,滴加稀硝酸后,沉淀溶解,产生气泡;D中产生白色沉淀,滴加稀硝酸后,沉淀不溶解;B中无明显现象。
【解释与结论】写出D中发生反应的化学方程式(5)。
同学们最终通过实验区分出了四种溶液。
近几年我国某些城市酸雨污染较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】(1)“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化
学方程式为:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2 X ”。这个化学方程式中
最后一种物质X的化学式是:。
(2)“二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式:。并写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:。
根据上述资料,甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】(3)甲同学:“实验操作”:甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
“实验现象”: A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
(4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:。
(5)丙同学:
“实验操作”:丙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
【探究与结论】(6)上图C装置的作用是。
(7)要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是:丙同学的实验中。
为验证混合气体由H2、CO和HC1组成,请从下图中选用适当的实验装置设
计一个实验,并回答下列问题
(1)连接选用装置的正确顺序是(只要求写出图中装置的序号)
(2)所用装置的连接顺序是(填各接口的字母,连接胶省略,装置之间用“→”连接)混合气体→。
(3)首先选用的装置的作用,第二步选用的装置的作用。
(4)简述尾气处理方法。
明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。小华同学为了探究明矾的净水原理,进行了如下实验探究:
【提出问题】明矾为什么能够净水?
【查阅资料】材料一:净水原理是,净水剂具有较大表面积或者净水剂粒子与水反应生成表面积较大的物质,把水中的细小漂浮颗粒吸附到表面,使其密度加大并下沉。
材料二:明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水溶液中可以解离出K+、Al3+、SO42-。
【提出猜想】猜想1:K+能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想2:Al3+能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想3:SO42-能与水反应产生表面积较大的物质。
猜想4:K+、Al3+、SO42-均能与水反应产生表面积较大的物质。
【完成实验】
实验 序号 |
水样(稍浑浊) 体积(mL) |
实验操作 |
观测 时间 |
实验现象 |
① |
20 |
向水样中加入KCl溶液 |
5分钟 |
仍浑浊 |
② |
20 |
向水样中加入Na2SO4溶液 |
5分钟 |
仍浑浊 |
③ |
20 |
向水样中加入Al2(SO4)3溶液 |
5分钟 |
变澄清 |
④ |
20 |
向水样中加入AlCl3溶液 |
5分钟 |
变澄清 |
【得出结论】实验证明SO42-无净水作用,实验证明K+无净水作用;
猜想成立。
【交流反思】(1)小芳同学认为实验①和④是多余的,你(填“支持”或“不支持”)她的观点,理由是。
(2)(填“能”或“不能”)把实验③省去。
(3)小莉同学联想到自来水的生产过程中会用到活性炭去除水中异味,他认为活性炭的作用原理与明矾相同,你同意她的观点吗?[注意:若答对本小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。]
(填“同意”或“不同意”),理由是。
随着人们对酒驾危害认识的加深,司法机关对于酒驾、醉驾的处罚将日趋加重。醉酒的原因是酒中含有的乙醇对人的神经系统有刺激作用。交警对呼气酒精检验的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性溶液遇乙醇会迅速变成蓝绿色。
白酒是乙醇的水溶液,酒中的乙醇在微生物作用下能被氧化成乙酸。小刚家有一瓶密封存放的白酒,他想知道该白酒的组成情况,于是进行如下实验探究:
【提出问题】该白酒中的溶质主要有哪些?
【查阅资料】材料一:乙醇(C2H5OH),俗称酒精,易溶于水,水溶液呈中性。在加热条件下,可以把氧化铜还原为单质铜。
材料二:乙酸(CH3COOH),又名醋酸,易溶于水,具有酸的通性。
【提出猜想】猜想1:只有乙醇
猜想2:只有乙酸
猜想3:
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量白酒于试管中,滴入几滴橙色的K2Cr2O7酸性溶液 |
猜想1成立 |
|
② |
【实验反思】操作①能否改为“将加热后的表面有黑色氧化铜的铜丝插入盛有白酒的试管中”?,理由是。