8.探究一、請根據(jù)下列實驗裝置圖答問題.
(1)寫出圖1中儀器a、b、名稱:a試管,b酒精燈.
(2)用圖1中B裝置制取O
2的文字(或符號)表達(dá)式為高錳酸鉀$\stackrel{加熱}{→}$錳酸鉀+二氧化錳+氧氣(2KMnO
4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K
2MnO
4+MnO
2+O
2↑),若要收集干燥的氧氣應(yīng)選用的收集裝置為D(填裝置序號),如果用F裝置收集氧氣,則應(yīng)從a端通入,其驗滿的操作方法是將帶火星的木條放在導(dǎo)管口,木條復(fù)燃,證明集滿.
(3)如圖1中A時“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗的改進(jìn)裝置,實驗時打開分液漏斗活塞,通入干燥氧氣約10秒,引燃鐵絲下端火柴桿,伸入塑料瓶內(nèi),并對準(zhǔn)玻璃管扣正上方,觀察到的現(xiàn)象是鐵絲劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體.
改進(jìn)后的優(yōu)點是①②③(填序號).
①氧氣無需提前制備和收集,操作更方便
②塑料瓶代替集氣瓶,防止集氣瓶炸裂,更安全
③裝置集氧氣的制取、干燥、和性質(zhì)驗證于一體,實驗更優(yōu)化.
(4)某興趣小組同學(xué)將帶火星的木條伸入到收集滿氧氣的集氣瓶中,木條復(fù)燃,拿出木條,蓋好集氣瓶,過一會兒,再用帶火星的木條伸入瓶中,木條仍然復(fù)燃,重復(fù)以上操作,直到木條不再復(fù)燃,據(jù)此現(xiàn)象你能得到的結(jié)論是帶火星的木條是否復(fù)燃與氧氣的濃度有關(guān).
(5)該興趣小組同學(xué)還做了如圖2中的趣味實驗,圖中現(xiàn)象是在量筒中涌出柱狀的泡沫,可形象地稱為“大象牙膏”,其原理主要是雙氧水在某些催化劑作用下迅速分解產(chǎn)生水和氧氣,反應(yīng)的文字(或符號)表達(dá)式為過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣(2H
2O
2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H
2O+O
2↑).
探究二、如圖3是小紅同學(xué)設(shè)計的某探究實驗的裝置,請你協(xié)助他共同完成下列實驗相關(guān)的內(nèi)容.
(1)實驗探究的目的是探究空氣中氧氣的含量.
(2)收集的信息數(shù)據(jù):①空氣中N
2占78%,O
2占21%,其它其它及雜質(zhì)占1%(按體積計)②O2可支持燃燒③紅磷、硫、木炭都可以在空氣中燃燒
(3)方案設(shè)計:利用A在空氣中燃燒以消耗空氣中O
2的實驗完成(填寫字母).
A、紅磷 B、硫 C、木炭
(4)實驗現(xiàn)象:紅磷燃燒放出熱量,生成大量的白煙,燒杯中的水會進(jìn)入到瓶中約占瓶中體積的五分之一
(5)實驗結(jié)論:氧氣約占空氣體積的五分之一
(6)寫出該反應(yīng)的文字(或符號)表達(dá)式是4P+5O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P
2O
5.
(7)結(jié)論分析:若實驗所得結(jié)論與實際結(jié)論偏高,可能的原因是:
a、紅磷的量不足
b、沒有等裝置冷卻就打開止水夾
(8)啟示:通過該實驗,我們預(yù)測瓶中剩余氮氣的一個性質(zhì):難溶于水,不支持燃燒.
【實驗改進(jìn)】小剛同學(xué)查得實驗資料表明:燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時,紅磷就無法繼續(xù)燃燒,因此通過上述實驗,測置結(jié)果與理論值誤差較大.
【實驗改進(jìn)】
Ⅰ.根據(jù)鐵在空氣中生銹的二元論設(shè)計如圖4實驗裝置,再次測定空氣中氧氣含量,裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹.
Ⅱ.測得實驗數(shù)據(jù)如表
測量項目 | 實驗前 | 實驗后 |
燒杯中水的體積 | 燒杯中剩余水的體積 | 集氣瓶(扣除內(nèi)容物)和導(dǎo)管的容積 |
體積 | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(9)【交流表達(dá)】
①鐵生銹過程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)
2],寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式為2Fe+2H
2O+O
2=2Fe(OH)
2.
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算,改進(jìn)實驗后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是20.2%(計算結(jié)果精確到0.1%).
③從實驗原理角度分析,改進(jìn)后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是:(寫出一個即可)①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確.②測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積,使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確.