题目内容

我校化学兴趣小组同学用加热高锰酸钾的方法制氧气,并做铁丝在氧气中燃烧的实验.请完成下列问题.

与氧气制取相关的问题:
(1)实验的主要步骤有:①加热  ②装药品并固定试管  ③检查装置的气密性   ④用排水法收集氧气   ⑤停止加热   ⑥将导管从水槽中取出.你认为正确的操作顺序是
 

(2)若用B装置来收集氧气,氧气应从
 
(填序号)端通入瓶内,若要测定收集氧气的体积,还需要
 
(仪器名称)来接排出的水.
(3)高锰酸钾受热分解的化学方程式是
 

与铁丝燃烧相关的问题:
(1)点燃铁丝前,将铁丝表面用砂纸打磨干净的目的是
 

(2)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须
 

(3)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式
 

如果你能完成下列2个问题,你可以得到4分的奖励分,化学满分不超过60分.
小亮对铁丝在氧气里燃烧时出现的红热球状物产生了兴趣,随后他进行了以下探究活动.
【问题1】铁燃烧后剩下来的球状物质中还有没有铁呢?
【收集资料】①铁粉和Fe3O4都黑色固体,都能被磁铁吸引;
②铁粉和Fe3O4都能和稀盐酸反应,铁与稀盐酸反应能生成氢气,而Fe3O4反应不能生成氢气.
【实验探究】将剩下来的球状物质碾碎,
 
,看到
 
,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
Fe3O4Fe2O3
分解温度/℃15381400
熔点/℃1535
(3)Fe2O3高温时分解成Fe3O4和一种气体,据推测,这种气体应该是O2,推测的依据是
 

【理论探究】实验测定铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4,结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
 
℃之间,在此温度范围内 Fe2O3已分解.
考点:氧气的制取装置,氧气的化学性质,氧气的收集方法,制取氧气的操作步骤和注意点,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化
分析:与氧气制取相关的问题:
(1)根据加热高锰酸钾制氧气的步骤分析;
(2)根据氧气的收集方法,装置的作用原理分析;
(3)高锰酸钾受热分解的化学方程式是 2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
与铁丝燃烧相关的问题:
(1)根据点燃铁丝的注意事项分析;
(2)根据集气瓶炸裂的原因分析;
(3)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
【实验探究】根据铁能与酸反应生成氢气考虑;
【查阅资料】根据质量守恒定律分析;
【理论探究】由于铁丝燃烧时先由于温度升高开始熔化后达到着火点燃烧考虑,再根据氧化铁的熔点考虑;
解答:解:与氧气制取相关的问题:
(1)加热高锰酸钾制氧气的正确步骤是:检查装置的气密性、状药品固定装置、加热、收集、从水槽中取出导管、停止加热,故填 ③②①④⑥⑤;
(2)若用B装置来收集氧气,因为氧气的密度小于水的密度,氧气应从B端通入瓶内,若要测定收集氧气的体积,还需要量筒来接排出的水.
(3)高锰酸钾受热分解的化学方程式是:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
与铁丝燃烧相关的问题:
(1)点燃铁丝前,将铁丝表面用砂纸打磨干净的目的是除去表面的铁锈,以便铁丝容易被引燃;
(2)做铁丝燃烧实验时,在集气瓶底部铺上一层细沙或装入少量的水,防止灼热的四氧化三铁将集气瓶底炸裂;
(3)铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
【实验探究】铁能与酸反应生成氢气,所以如果将剩下来的球状物质碾碎,加入稀盐酸或稀硫酸,如果有气泡产生,说明含有铁;
【查阅资料】化学反应前后元素的种类不变
【理论探究】由于铁丝燃烧时先由于温度升高开始熔化后达到着火点燃烧,所以温度需要达到铁的熔点,又因为生成物是四氧化三铁,所以温度不能高于四氧化三铁的分解温度,否则会得不到四氧化三铁,所以温度是1535--1538℃之间;由于在该温度下氧化铁已经分解,所以得不到氧化铁;
故答案为:(1)③②①④⑥⑤;
(2)B;量筒;
(3)2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
与铁丝燃烧相关的问题:
(1)除去表面的铁锈;
(2)在集气瓶底部铺上一层细沙或装入少量的水;
(3)3Fe+2O2
 点燃 
.
 
Fe3O4
【实验探究】加入稀盐酸; 有气体产生;
 (3)化学反应前后元素的种类不变.
【理论探究】1535--1538.
点评:掌握实验室用高锰酸钾制取氧气的反应原理,测量气体体积的方法,铁丝燃烧的相关知识即可正确该题.
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