题目内容
【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下:
I.氧气的制备:
(1)写出上图中有标号仪器的名称:①___________,②__________。
(2)写出用KMnO4制取O2的化学反应方程式__________________。该装置中棉花团的作用是_________________,图中装置一处明显的错误是______________。
II.氧气的收集:
[实验1]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验数据:
实验1 | 实验2 | 实验3 | |||||||
氧气的体积分数(%) | 79.7 | 79.6 | 79.9 | 88.4 | 89.0 | 87.9 | 90.0 | 89.8 | 89.3 |
氧气的平均体积分数(%) | 79.7 | 88.4 | 89.7 |
数据
(3)由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是_______________。
(4)不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______。
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________________________。
(6)铁丝燃烧时火星四射,经研究表明产生火星四射现象的原因,可能是同时生成了某种气体,推测该气体是_____________(填化学式)。将燃烧后的黑色固体粉碎后,滴加稀盐酸,若产生气泡,则原因是________________(用化学反应方程式表示)。
【答案】 酒精灯 铁架台 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 防止高锰酸钾粉末进入导管 试管口向上倾斜 延长收集时间 反应物不纯(合理即可) 3Fe+2O2 Fe3O4 CO2 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
【解析】本题主要考查了仪器的名称、实验室用高锰酸钾制取氧气,铁丝在氧气中燃烧的实验,同时也考查了化学方程式的书写、注意事项等,综合性比较强。
(1)上图中有标号仪器的名称分别是①酒精灯,②铁架台;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,反应的化学反应方程式为:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;加热高锰酸钾时,试管口要放一团棉花,以防止高锰酸钾粉末进入导管;给固体加热时,试管口要略向下倾斜,以防冷凝水回流使试管炸裂,图中装置一处明显的错误是试管口向上倾斜;
(3)根据实验1、2的操作可知,实验2延长了氧气收集的时间,瓶中氧气的体积分数有所提升。如果想提高获得的氧气体积分数,可以采取延长氧气的收集时间的措施;
(4)如果各项操作没有问题,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是反应物不纯;
(5)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:3Fe+2O2 Fe3O4;
(6)日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质,含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象;将燃烧后的黑色固体粉碎后,滴加稀盐酸,若产生气泡,原因是铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
【题目】某研究小组为探究“影响铁钉锈蚀快慢的因素”,取蒸馏水和海水用下图装置完成表中实验,回答下列问题。
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ |
实验温度/℃ | 30 | 30 | 60 | 60 |
试剂 | 蒸馏水 | 海水 | 蒸馏水 | 海水 |
出现铁锈 所需时间 | 1天 未见锈蚀 | 10分钟 | 1天 未见锈蚀 | 5分钟 |
(1)铁锈的主要成分是______。(填化学式)。
(2)实验②和④可探究______因素对铁制品锈蚀快慢的影响;实验______(填实验序号)欲探究试剂的性质对铁制品锈蚀快慢的影响。
(3)根据表中实验现象得出的结论是______ 。(写出1点即可)。
(4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有氧气,请设计实验方案验证你的猜想______。
【题目】某研究小组用如图所示装置,探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。
(提出猜想)
猜想1:可以代替,因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2:不能代替,因为镁条可能会与空气中的其他成分发生反应
(进行实验)
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 组装好装置后,打开止水夹,手捂集气瓶,一段时间后,松开手 | 烧杯中导管口有气泡冒出,松手后,烧杯中导管末端有一段液柱 |
Ⅱ | 关闭止水夹,点燃镁条,迅速伸入集气瓶中,塞好塞子 | 镁条燃烧,放出大量热,发出耀眼白光,生成大量白烟,剩余固体为白色带状物还夹杂着极少量淡黄色的固体 |
Ⅲ | 冷却至室温,打开止水夹 | 烧杯中水从导管进入集气瓶中,体积约为集气瓶体积的 |
(解释与结论)
(1)步骤Ⅰ的实验目的是_____。
(2)步骤Ⅱ中,关闭止水夹的目的是_____。
(3)根据实验现象中的_____(写一个即可)可以推测猜想2成立。
①(继续探究)经查阅资料得知氮化镁(Mg3N2)为淡黄色的固体,于是小晴猜想镁条还可能会与空气中的_____发生反应;
②(设计实验)她设计实验方案证明自己的猜想_____;
③(实验结论)镁条与氮气反应的化学方程式为:_____;
④(反思与评价)通过上述探究活动,你对燃烧有什么新的认识?_____。