Question

某初三化学兴趣小组同学，在对氧气性质进行研究时，设计了如下实验：
①小李同学取一段铁丝窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象．造成此实验失败的原因可能是

 

，另一同学用收集的氧气做铁丝燃烧实验后发现集气瓶底炸裂，出现该现象的原因是

 

，该反应的文字表达式为

 

，该反应的基本反应类型是

 

．
②小王同学将用排水法收集满氧气的两个集气瓶按如图所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，且甲中燃烧比乙中更旺，该实验说明氧气具有的性质是

 

、

 

．
③在实验探究的过程中组长有同学提出：能使带火星的木条复燃所需氧气的最低体积分数是多少？
小组同学查阅资料得出的结论是：能使带火星木条复燃所需氧气的最低体积分数应在30%～50%之间．
这时小陆同学又提出：能否使实验数据更加具体和准确些？小组同学又略经讨论，进行实验，得到的现象如图所示：

1号瓶 （收集34%的氧气）	2号瓶 （收集35%的氧气）	3号瓶 （收集36%的氧气）	4号瓶 （收集37%的氧气）
不复燃	不复燃，但很亮	很亮，复燃	立即复燃

这时，小张同学脱口而出：“氧气约占36%时就是带火星木条复燃的最低体积分数”，而其他同学立即反对，理由是

 

，你认为能使带火星木条复燃所需氧气的最低体积分数为

 

（实验数据均取整数）．

Answer 1

考点：探究氧气的性质,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）做铁丝在氧气中燃烧这个实验时．要注意：铁丝不能太粗；铁丝不能生锈；铁丝要在纯氧中燃烧；铁丝的下端要用火柴引燃；集气瓶的底部要放水或铺沙子等．
（2）氧气的验证：能使带火星木条复燃．密度大于空气的气体，存放时集气瓶应正放，减少气体的逸散．
（3）分析表格可发现收集的氧气占容积的体积分数最低为36%时木条就可复燃，根据空气中原有的氧气和收集到的氧气，就可算出氧气的分数．

解答：解：（1）做“铁丝在氧气中燃烧”的实验．没有观察到“火星四射”的现象，实验失败的可能原因是：铁丝已经生锈；收集的氧气不纯；温度没有达到铁的着火点等．防止溅落的熔化物炸裂瓶底；集气瓶的底部要放水或铺沙子．
铁在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，反应的文字表达式是：铁+氧气

点燃

四氧化三铁．该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应．
故答案为：铁丝生锈；铁+氧气

点燃

四氧化三铁；化合反应．
（2）氧气的密度比空气的密度大，收集后要用瓶口向上．如果瓶口向下的话，则收集的氧气可能会逸出．甲图中瓶口向上，而乙图瓶口向下，故乙图中的氧气含量少．氧气又能使带火星的木条复燃．因而在甲中燃烧比在乙更旺．故答案为：氧气的密度比空气的密度大；氧气能助燃（能支持燃烧）．
（3）因该瓶中还有体积为64%的空气，空气中也有氧气，所以这位同学的观点不正确．观察实验记录，收集的氧气占容积的体积分数最低为36%，带火星的木条复燃，此时空气还占64%，所以空气中有氧气的量为：64%×21%≈13%，所以此时瓶内共有氧气的分数为：13%+36%=49%．
故答案为：该瓶中还有体积为64%的空气，空气中也有氧气；49%；

点评：做铁丝在氧气中燃烧这个实验时，一定要在集气瓶的底部放少量的水或沙子，以防止热的生成物落到瓶底，使瓶底炸裂．设计实验时，要明确实验的目的，要注意控制一些变量，从而可减少实验的次数，减少实验的过程．