Question

5．某同学在研究氧气化学性质时分别做了：木炭在氧气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧、蜡烛在氧气中燃烧的三个实验，试回答下列问题：
（1）做铁丝在氧气中燃烧的实验结束后，发现集气瓶炸裂，可能的原因是预先没有在集气瓶中放少量水或垫一层细沙；试写出上述变化的文字表达式：铁+氧气$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$四氧化三铁；
（2）上述三个实验中，要求点燃或引燃后的物质伸入集气瓶中的操作是“由上而下缓慢伸入”，这样操作的目的是：一是让反应时间尽量长一点，便于观察现象；二是如果迅速伸入，热量会使氧气受热迅速逸散到瓶外，会导致氧气不足，可燃物燃烧会很快停止；
（3）某同学在探究微粒间有间隙的实验中，对加水和加酒精的先后顺序产生了兴趣，假设先加水，后加酒精，混合后形成的空隙高度为h₁，先加酒精后加水形成的高度为h₂，请你帮他预测一下h₁和h₂的关系，h_1大于h₂．（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）铁丝在氧气中燃烧时放出大量的热，能够产生高温的熔化物，如果直接落在集气瓶中会引起集气瓶的炸裂；
（2）为了便于观察现象，防止氧气受热过多地向外逸出，通常采取的方法是引燃后的物质由上而下缓慢伸入集气瓶中；
（3）根据酒精与水的密度分析解答．

解答 解：（1）铁丝在盛有氧气的集气瓶中燃烧生成四氧化三铁，防止生成的熔融物炸裂瓶底，在瓶底铺一层细沙或盛少量水，瓶底炸裂说明预先没有盛少量水或垫一层细沙．
（2）引燃后的物质要由上而下缓慢伸入集气瓶中的原因是：一是让反应时间尽量长一点，便于观察现象；二是如果迅速伸入，热量会使氧气受热迅速逸散到瓶外，会导致氧气不足，可燃物燃烧会很快停止．
（3）因为酒精的密度比水的密度小，先加水，后加酒精，不能使它们均匀混合，形成的空隙高度为h₁，比先加酒精后加水形成的高度为h₂大；

故填：故答案为：（1）预先没有在集气瓶中放少量水或垫一层细沙；铁+氧气$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$四氧化三铁；
（2）一是让反应时间尽量长一点，便于观察现象；二是如果迅速伸入，热量会使氧气受热迅速逸散到瓶外，会导致氧气不足，可燃物燃烧会很快停止．
（3）大于．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．