Question

【題目】氧氣是我們身邊無法離開的物質(zhì)。某興趣小組對(duì)氧氣的研究如下：

I.氧氣的制備：

(1)寫出上圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①___________，②__________。

(2)寫出用KMnO4制取O2的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________。該裝置中棉花團(tuán)的作用是_________________，圖中裝置一處明顯的錯(cuò)誤是______________。

II.氧氣的收集：

[實(shí)驗(yàn)1]用向上排空氣法收集氧氣，當(dāng)放置在集氣瓶口帶火星木條復(fù)燃時(shí)停止收集，測定瓶中氧氣的含量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。

[實(shí)驗(yàn)2]用向上排空氣法收集氧氣，當(dāng)放置在集氣瓶口帶火星木條復(fù)燃后，繼續(xù)收集40秒，測定瓶中氧氣的含量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。

[實(shí)驗(yàn)3]用排水法收集氧氣，測定瓶中氧氣的含量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

	實(shí)驗(yàn)1			實(shí)驗(yàn)2			實(shí)驗(yàn)3
氧氣的體積分?jǐn)?shù)(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧氣的平均體積分?jǐn)?shù)(%)	79.7			88.4			89.7

數(shù)據(jù)

(3)由實(shí)驗(yàn)1、2可知，用向上排空氣法收集氧氣時(shí)，為提高獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)，可采取的措施是_______________。

(4)不考慮操作因素，實(shí)驗(yàn)3獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)不能達(dá)到100%的主要原因是_______。

Ⅲ.鐵絲在氧氣中燃燒

(5)鐵絲在純凈氧氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________。

(6)鐵絲燃燒時(shí)火星四射，經(jīng)研究表明產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因，可能是同時(shí)生成了某種氣體，推測該氣體是_____________(填化學(xué)式)。將燃燒后的黑色固體粉碎后，滴加稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，則原因是________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。

Answer 1

【答案】 酒精燈 鐵架臺(tái) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 試管口向上傾斜 延長收集時(shí)間 反應(yīng)物不純（合理即可） 3Fe+2O2 Fe3O4 CO2 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

【解析】本題主要考查了儀器的名稱、實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、注意事項(xiàng)等，綜合性比較強(qiáng)。

（1）上圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱分別是①酒精燈，②鐵架臺(tái)；

（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；加熱高錳酸鉀時(shí)，試管口要放一團(tuán)棉花，以防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管；給固體加熱時(shí)，試管口要略向下傾斜，以防冷凝水回流使試管炸裂，圖中裝置一處明顯的錯(cuò)誤是試管口向上傾斜；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2的操作可知，實(shí)驗(yàn)2延長了氧氣收集的時(shí)間，瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)有所提升。如果想提高獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)，可以采取延長氧氣的收集時(shí)間的措施；

（4）如果各項(xiàng)操作沒有問題，實(shí)驗(yàn)3獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)不能達(dá)到100%的主要原因可能是反應(yīng)物不純；

（5）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+2O2 Fe3O4；

（6）日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)，含碳細(xì)鐵絲燃燒時(shí)，其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡，熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象；將燃燒后的黑色固體粉碎后，滴加稀鹽酸，若產(chǎn)生氣泡，原因是鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵；鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。