Question

在“氧氣的制取和性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)課中，某同學(xué)取一段紗窗網(wǎng)上的細(xì)鐵絲，在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)．結(jié)果沒(méi)有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象，請(qǐng)分析此實(shí)驗(yàn)失敗的一種可能原因：________．若經(jīng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)成功了，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______．用來(lái)測(cè)定空氣成分的方法很多，如圖1所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測(cè)定方法．實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
第二步：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是________．
（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是________、________．
（3）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是：________；太陽(yáng)光________．
結(jié)合下列圖示裝置，回答有關(guān)問(wèn)題．

（1）寫(xiě)出編號(hào)所指儀器的名稱(chēng)：a________；b________．用A裝置制取某種氣體的一個(gè)化學(xué)方程式為_(kāi)_______．
（2）實(shí)驗(yàn)室中，用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，發(fā)生裝置可選用________（填標(biāo)號(hào)）；用向上排空氣法收集氧氣，應(yīng)如何驗(yàn)滿？________．
（3）氫氣是最清潔的燃料，它的密度比空氣小，難溶于水，實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來(lái)制得．其化學(xué)方程式為_(kāi)_______．收集氫氣的裝置可選用________或________．（填標(biāo)號(hào)）

Answer 1

解：氧氣的制取和性質(zhì)：
由鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有觀察到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象的原因較多，可能是：鐵絲已經(jīng)生銹或收集的氧氣不純；溫度沒(méi)有達(dá)到鐵的著火點(diǎn)等；鐵在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，反應(yīng)的方程式是：3Fe+2O₂ Fe₃O₄；
測(cè)定空氣成分：
（1）由空氣的成分可知，氧氣與紅磷反應(yīng)生成了五氧化二磷，剩余的氣體主要是氮?dú)猓?br/>（2）在該實(shí)驗(yàn)中，如果紅磷的量不足不能完全消耗氧氣或裝置漏氣，就會(huì)使進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的；
（3）對(duì)比圖1、圖2裝置可知，圖2利用凹透鏡將太陽(yáng)光聚焦引燃紅磷，不需要打開(kāi)瓶塞，空氣出不來(lái)也進(jìn)不去，測(cè)量比較準(zhǔn)確；如用酒精燈引燃紅磷由于磷燃燒放出大量的熱，打開(kāi)瓶塞時(shí)容易使空氣受熱而逸出，可以誤差少或無(wú)污染；
結(jié)合下列圖示裝置，回答有關(guān)問(wèn)題：
（1）圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱(chēng)是：a試管，b酒精燈，由A裝置的特點(diǎn)可知，屬于加熱固體制取氣體，可用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來(lái)制取氧氣，反應(yīng)的方程式是：2KClO₃ 2KCl+3O₂↑；
（2）實(shí)驗(yàn)室中用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，屬于加熱固體制取氣體，發(fā)生裝置可選用A；由于氧氣能支持燃燒，所以，用向上排空氣法收集氧氣，驗(yàn)滿的方法是：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明收集已滿；
（3）實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，由于氫氣密度比空氣小，難溶于水，所以收集氫氣的裝置可選用C或E．
故答為：鐵絲已經(jīng)生銹（或收集的氧氣不純；溫度沒(méi)有達(dá)到鐵的著火點(diǎn)等）；3Fe+2O₂ Fe₃O₄；（1）氮?dú)�；紅磷的量不足，裝置漏氣；（3）用凹透鏡將太陽(yáng)光聚焦引燃紅磷，避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實(shí)驗(yàn)誤差，同時(shí)還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣，節(jié)省能源，無(wú)污染；（1）試管，酒精燈，2KClO₃ 2KCl+3O₂↑；（2）A，將帶火星的木條放在集氣瓶口，若帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明收集已滿；（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，C，E．
分析：氧氣的制取和性質(zhì)：根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論；
測(cè)定空氣成分：根據(jù)空氣的成分、測(cè)定空氣中氧氣實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析．對(duì)比圖1、圖2裝置，從裝置的特點(diǎn)及節(jié)能、環(huán)保等方面進(jìn)行分析；
結(jié)合下列圖示裝置，回答有關(guān)問(wèn)題．熟悉常見(jiàn)儀器的名稱(chēng)、用途，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的收集方法確定收集裝置，根據(jù)制取氣體的反應(yīng)原理寫(xiě)出反應(yīng)的方程式．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作圖，回憶實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)，從而回答該實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題．對(duì)于實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，要從原理上來(lái)考慮．