人类的生存离不开氧气.某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验:
探究一:以下是该小组探究影响H2O2溶液反应速率部分因素的相关实验数据.

实验序号
H2O2溶液
浓度%
H2O2溶液
体积/mL
温度/℃
MnO2
用量/g
收集氧气的
体积/mL
反应所需
的时间/s

5
1
20
0.1
4
16.75

15
1
20
0.1
4
6.04

30
5
35
0
2
49.21

30
5
55
0
2
10.76
⑴ 写出实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气的文字或符号表达式:                             
⑵ 通过实验①和②对比可知,化学反应速率与               有关;
从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是:                  
⑶ 通过上述实验        (填“能”或“不能”)说明使用MnO2可以加快H2O2溶液反应速率.
探究二:某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究.
已知:在空气中,温度超过40℃,白磷(化学符号为P)就可以自燃,即和氧气反应生成五氧化二磷。
如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置.主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃.

⑴请写出白磷与氧气反应的文字或符号表达式                       
⑵ 白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是                   ;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为      mL.
⑶ 集气瓶里预先装进的50mL水,在实验过程中起到哪些作用?         (填写序号)
a.加快集气瓶冷却  
b.液封导气管末端以防气体逸出  
c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高.

实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后,收集到氧气580mL(标准状况)。
(1)请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式:                                                                 
(2)意外发现:根据化学方程式计算,7.9g高锰酸钾完全分解,应生成氧气560mL(标准状况)。小元通过数据分析,意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合,并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。
(3)提出假设:小元取实验后的少量固体残渣再次加热,经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设:
假设1:二氧化锰也可以受热分解产生氧气
假设2:锰酸钾也可以受热分解产生氧气
假设3:二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气
假设4:                                         (只填一种)
(4)设计实验:小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品,设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。

请简要叙述步骤5的操作                                                     
                                                                         
(5)得出结论:若观察到                  ,则假设2成立;若观察到          ,则假设2不成立。

做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1] 细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案         (填“合理”或“不合理”)。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。

该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧;
C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
实验:根据以上假设,他对实验应作的相应改进为:
(1)         ;(2)          ;(3)            
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料2] 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铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4

 
Fe3O4
Fe2O3

分解温度/℃
1538
1400

熔点/℃


1535
[理论探讨]
根据实验现象,并结合表中数据,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,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4
[拓展延伸]
(1)小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,观察到火星四射,并有黑色固体生成,请写出该反应的化学方程式      
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。

 0  59043  59051  59057  59061  59067  59069  59073  59079  59081  59087  59093  59097  59099  59103  59109  59111  59117  59121  59123  59127  59129  59133  59135  59137  59138  59139  59141  59142  59143  59145  59147  59151  59153  59157  59159  59163  59169  59171  59177  59181  59183  59187  59193  59199  59201  59207  59211  59213  59219  59223  59229  59237  211419 

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