Question

氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气进行了一系列研究。

Ⅰ.氧气的制备

（1）写出图中有标号仪器的名称a__________________，b___________________。

（2）用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式:___________________，

（3）用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____________________， 反应后过滤、干燥，所得到的二氧化锰____________________(填 “能”或“不能”)继续作为双氧水分解的催化剂。

Ⅱ .氧气的收集

（1）装置C、D、E、F在实验室不能用来收集氧气的是____________________(填字母编号)。

[实验一]用D装置收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验三次。

[实验二]用D装置收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40 秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验三次。

[实验三]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验三次。

实验数据:

	实验1	实验2	实验3
氧气的体积分数(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧气的平均体积分数(%)	79.7	88.4	89.7

数据分析:

（2）由实验1、 2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是___________________，

（3）不考虑操作及药品因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是____________________。

Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧

做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，同学们对铁燃烧时溅落下来的黑色物质产生了疑问。

[问题一]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁?

[查阅资料1]①氧化亚铁极易被氧化为氧化铁，因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种:②氧化铁为红棕色固体，不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引;③铁能和稀盐酸反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀盐酸反应，但无气体产生。

[实验探究]将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却，然后研碎，________________________，说明溅落下来的黑色物质中含有铁。

[问题二]铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢?

[查阅资料2]

①氧化铁和四氧化三铁分解温度见下表:

②氧化铁高温分解成四氧化三铁。

	四氧化三铁	氧化铁	铁
分解温度/°C	1538	1400	/
熔点/°C	/	/	1535

[理论讨论]根据上述探究及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在___________________________，之间，此温度范围氧化铁已分解。

[拓展延伸]

（1）氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种气体，写出该反应的化学方程式____________________________，

（2）有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色___________________________，就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。

Answer

长颈漏斗 水槽 能 E 延长收集氧气的时间 用排水法收集会形成水蒸气留存在集气瓶中 取适量固体于试管中，加入足量的稀盐酸，产生气泡 1535℃-1538℃ 变成红棕色

【解析】

Ⅰ、（1）据图可知仪器是a是长颈漏斗，b是水槽；

（2）A装置管口没有棉花，可用加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式；

（3）用双氧水和二氧化锰制取氧气的化学方程式为，二氧化锰仍然能做反应的催化剂；

Ⅱ、（1）装置E是向下排空气法收集气体，不能来收集氧气，氧气密度比空气大；

（2）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，从而使瓶中氧气的体积分数有所提升，所以如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长收集时间的措施；

（3）如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是用排水法收集会形成水蒸气留存在集气瓶中；

Ⅲ、[实验探究] 将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却，然后碾碎，取适量于试管中，加入适量的稀盐酸，产生气泡，说明溅落下来的黑色物质中还有铁；

[理论讨论] 根据氧化铁的性质结合生成的产物为四氧化三铁，确定燃烧的温度，所以本题答案为：l535℃～l538℃；

[拓展延伸]（1）氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和氧气，该反应的化学方程式：；

（2）有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色变成红棕色，就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。