Question

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

I.氧氣的制備：

（1）寫出右圖中有標(biāo)號儀器的名稱：①______，②______。

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

II.氧氣的收集：

[實驗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)燃時停止收集，測定瓶中氧氣的含量，重復(fù)實驗3次。

[實驗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)實驗3次。

[實驗3]用排水法收集氧氣，測定瓶中氧氣的含量，重復(fù)實驗3次。

實驗數(shù)據(jù):

	實驗1			實驗2			實驗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）由實驗1、2可知，用向上排空氣法收集氧氣時，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，實驗3獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)不能達到100%的主要原因是______。

Ⅲ.鐵絲在氧氣中燃燒

（5）鐵絲在空氣中______（填“能”或“不能”）燃燒；在氧氣中點燃鐵絲時，鐵絲繞成螺旋狀的目的是______，瓶底放少量水的目的是______，鐵絲在純凈氧氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為______。

（6）經(jīng)研究表明生鐵絲（含一定量的碳）燃燒時火星四射，而純鐵絲現(xiàn)象不明顯。產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因，可能是同時生成了某種氣體，推測該氣體是______(填化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】酒精燈鐵架臺2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管試管口向上傾斜延長收集時間反應(yīng)物不純（合理即可）不能增大鐵絲的受熱面積和氧氣充分接觸防止生成物落下來炸裂集氣瓶3Fe+2O2 Fe3O4CO2

【解析】

I.氧氣的制備：

（1）由所學(xué)知識可知，標(biāo)號儀器的名稱：①酒精燈，②鐵架臺；

（2）KMnO4在加熱條件下分解生成氧氣、錳酸鉀、二氧化錳，化學(xué)反應(yīng)方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。該裝置中棉花團的作用是防止高錳酸鉀顆粒堵塞導(dǎo)管，圖中裝置一處明顯的錯誤是試管口高于了試管底，易導(dǎo)致水倒流入試管內(nèi)，使試管炸裂；

II.氧氣的收集：

（3）由實驗1、2可知，實驗1中氧氣的平均體積分?jǐn)?shù)為79.7%，實驗2中氧氣的平均體積分?jǐn)?shù)為88.4%，用向上排空氣法收集氧氣時，為提高獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)，可采取的措施是當(dāng)放置在集氣瓶口的帶火星木條復(fù)燃后，繼續(xù)收集一段時間；

（4）不考慮操作因素，實驗3獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)不能達到100%的主要原因是反應(yīng)物不純，生成了其他氣體，或者有一定的水蒸氣等；

Ⅲ.鐵絲在氧氣中燃燒

（5）鐵絲在空氣中不能燃燒；在氧氣中點燃鐵絲時，細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，可以增大鐵絲的受熱面積和氧氣充分接觸，有利于鐵絲持續(xù)燃燒，瓶底放少量水的目的是集氣瓶底預(yù)先鋪上一層細(xì)沙或少量的水，防止生成物落下來炸裂集氣瓶，鐵絲在純凈氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，化學(xué)反應(yīng)方程式為3Fe+2O2 Fe3O4；

（6）生鐵絲中含一定量的碳，碳燃燒產(chǎn)生二氧化碳，所以如生鐵燃燒時生成了某種氣體，推測該氣體是二氧化碳，化學(xué)式為CO2。