题目内容
【题目】元旦联欢会上,化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术(如图33-1),他将包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉放在石棉网上,向棉花上滴了几滴水,棉花立刻燃烧了起来。同学们产生了浓厚的兴趣,为什么脱脂棉会燃烧起来呢?
【提出猜想】
a.小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质。
b.小海又根据燃烧的条件,对小新的猜想进行了补充:
该反应放出热量,使温度达到脱脂棉燃烧的温度。
【实验与分析】同学们设计了如图33-2的实验装置。
(1)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,看到木条复燃,你推测此气体可能是____________。
(2)实验中还观察到,烧杯中的导气管口有气泡冒出,产生这一现象的原因是__________。
【答案】 氧气 反应放热,使锥形瓶内气体膨胀,体积增大
【解析】提出猜想:根据物质燃烧的条件:脱脂棉是可燃物,小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质,棉花要燃烧还需达到其着火点,据此分析;实验与分析:(1)燃烧是可燃物与氧气充分接触发生的发光、放热的剧烈的氧化反应。燃烧需要同时具备的三个条件:物质有可燃性、温度达可燃物的着火点、与氧气充分接触;用带火星的木条靠近P处,木条复燃,说明该气体具有助燃性,是氧气;(2)导管口冒出气泡,可能生成了气体,也可能气体的温度升高,通过分析没有生成气体,只能是锥形瓶中的气体温度升高,使锥形瓶内气体膨胀,体积增大。
【题目】某同学发现将带火星的木条伸入氧气含量约占40%的空气样品中就能复燃,那么能使带火星的木条复燃的氧气含量的最低值是多少呢?小亮同学设计了如下实验进行探究:
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,并进行了记录。
第一组 | 第二组 | 第三组 | ||||||||||
集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | |
收集的O2占集气瓶的体积分数(%) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 | |
带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | |
请回答下列问题:
(1)收集的氧气占容积的体积分数最低为________%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气体积分数约为_____%(计算结果取整数)。
(2)用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热双氧水的最高温度控制在大约___________℃。
(3)某同学改用下图装置后能使带火星的木条复燃,其原因是_______________。