Question

【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）写出右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）铁丝在空气中______（填“能”或“不能”）燃烧；在氧气中点燃铁丝时，铁丝绕成螺旋状的目的是______，瓶底放少量水的目的是______，铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为______。

（6）经研究表明生铁丝（含一定量的碳）燃烧时火星四射，而纯铁丝现象不明显。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)。

Answer 1

【答案】酒精灯铁架台2KMnO4K2MnO4+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）不能增大铁丝的受热面积和氧气充分接触防止生成物落下来炸裂集气瓶3Fe+2O2 Fe3O4CO2

【解析】

I.氧气的制备：

（1）由所学知识可知，标号仪器的名称：①酒精灯，②铁架台；

（2）KMnO4在加热条件下分解生成氧气、锰酸钾、二氧化锰，化学反应方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。该装置中棉花团的作用是防止高锰酸钾颗粒堵塞导管，图中装置一处明显的错误是试管口高于了试管底，易导致水倒流入试管内，使试管炸裂；

II.氧气的收集：

（3）由实验1、2可知，实验1中氧气的平均体积分数为79.7%，实验2中氧气的平均体积分数为88.4%，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是当放置在集气瓶口的带火星木条复燃后，继续收集一段时间；

（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%的主要原因是反应物不纯，生成了其他气体，或者有一定的水蒸气等；

Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧

（5）铁丝在空气中不能燃烧；在氧气中点燃铁丝时，细铁丝绕成螺旋状，可以增大铁丝的受热面积和氧气充分接触，有利于铁丝持续燃烧，瓶底放少量水的目的是集气瓶底预先铺上一层细沙或少量的水，防止生成物落下来炸裂集气瓶，铁丝在纯净氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学反应方程式为3Fe+2O2 Fe3O4；

（6）生铁丝中含一定量的碳，碳燃烧产生二氧化碳，所以如生铁燃烧时生成了某种气体，推测该气体是二氧化碳，化学式为CO2。