题目内容
【题目】(实验回顾)18世纪末,英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时,发出震耳的爆鸣声,且玻璃瓶内壁上出现了液滴。一年之后,拉瓦锡重复了他们的实验,并做了一个相反的实验:让水蒸气通过一根烧红的枪管,得到了“易燃空气”。这里的“易燃空气”是指_____,拉瓦锡通过上述实验得到的结论是_____。
(实验重现)某化学兴趣小组的同学为了体验科学家们探究的过程,在创新的基础上,在实验室中重做了上述两个实验,做法如下:
实验1:水的通电分解实验,如图1所示,接通电源,看到了两电极上开始产生气泡,一段时间后两玻璃管内的现象是_____。
实验2:“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验。实验室现有过氧化氢溶液、氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、锌粒和图2所示的常用仪器。
(1)利用上述仪器和药品制取较多量的“易燃空气”,且可以随时补充液体,你选择的仪器有_____(填序号),药品是_____,反应原理用化学方程式表示为_____。
(2)该兴趣小组的同学把“易燃空气”与氧气按一定比例混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,用电火花点火,顺利完成上述实验。
(3)该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究,他们取7支试管,依次盛水90%(体积分数)、80%、70%……再用排水集气法收集“易燃空气”,而后分别把试管口移近酒精灯的火焰,实验结果如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
“易燃空气”体积分数(%) | 90 | 80 | 70 | 50 | 20 | 10 | 5 |
空气体积分数(%) | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 90 | 95 |
点燃现象 | 安静燃烧 | 安静燃烧 | 弱的爆鸣声 | 强的爆鸣声 | 强的爆鸣声 | 弱的爆鸣声 | 不燃烧不爆鸣 |
分析表中信息可知,在混合气体爆炸范围内,“易燃空气”的体积分数约为_____;所以我们在点燃“易燃空气”之前必须要_____。
【答案】H2 水是由氢、氧元素组成的 气体体积比是1:2 ABDF 锌、稀硫酸 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 10%~70% 检验纯度
【解析】
实验回顾:
氢气具有可燃性,这里的“易燃空气”是指氢气,氢气燃烧生成水,可得出的关于水的组成的结论是水由氢、氧元素组成的;
实验1
(1)水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,体积比是1:2,所以一段时间后两玻璃管内的现象是:气体体积比是1:2:
实验2
(1)实验室制取氢气的样品是锌和稀硫酸,反应物是固体和液体,反应条件是常温,且可以随时补充液体,生成的氢气密度比空气小,可用向下排空气法,选择的仪器有ABDF,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)根据表格提供的信息可以看出,氢气的体积分数10%~70%的范围内会发生爆炸,所以我们在点燃“易燃空气”之前必须要检验纯度。