(典型例题)小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量,并按下图所示装置进行实验。
(1)依据的实验原理是_______________________________。
小军检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入广口瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,就打开弹簧夹,并未发现倒吸现象。经过认真分析,小军发现实验失败的原因是(答一条)________________________________________________。
(2)小军反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择和生成物的要求上应考虑的是(答一条)_____________________________。
(典型例题)将等容积、等质量(含瓶塞、导管、燃烧匙及瓶内少量的细砂)的两集气瓶氧气置于天平的左右两盘,调至平衡。放入等质量的白磷和木炭(如图所示),塞紧瓶塞。然后分别设法将其点燃。使二者充分燃烧后冷却至室温,打开弹簧夹(a),此时的天平
A. 指针偏向右 B. 指针偏向左
C. 仍处于平衡状态 D. 指针先向左后向右偏
(典型例题)某班同学用如图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是( )
①甲同学使用的红磷可能量不足,瓶内氧气没有消耗完
②甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出
④乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内空气受热逸出
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有①②③ D. ①②③④
某中学化学兴趣小组为探究实验室制取氧气。把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物30g装入大试管中,加热。待反应完全后,将试管冷却、称量,得到20.4g固体物质。试计算:
(1)完全反应后制得氧气多少克?
(2)原混合物中氯酸钾的质量分数。(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位数字)
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 |
铁 |
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。
(6分)如下图所示变化中,已知A、E均为液体且组成元素相同,B为暗紫色固体,C、D为常见的气体,请根据转化关系回答
(1)写出D物质的一种用途 ,这是利用其 的化学性质。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C: E→C+D: