宋代詩人蘇軾在《石炭》一詩中提到“投泥潑水愈光明”,描寫了向燃著的木炭中灑入水卻燃燒得更旺的現(xiàn)象。
興趣小組同學(xué)針對此現(xiàn)象開展了如下探究:
[提出問題]為什么向燃著的木炭中灑入少量水會燃燒得更旺?
[查閱資料]①木炭與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)有可燃性氣體生成。
②無水硫酸銅粉末遇水變藍(lán)。
③濃硫酸有吸水性。
④H2也有還原性,能與金屬氧化物反應(yīng)生成水。
[作出猜想]同學(xué)們根據(jù)資料對產(chǎn)生氣體的成分進(jìn)行如下猜想:
猜想1:H2和CO
猜想2:H2和CO2
猜想3:H2、CO和CO2
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]小組同學(xué)將產(chǎn)生的氣體通過如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)前先通入氮?dú)猓?br />
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
(1)A裝置 無明顯現(xiàn)象 無明顯現(xiàn)象 |
混合氣體中不含有二氧化碳 |
(2)C裝置 紅色固體變黑色 紅色固體變黑色 ;玻璃管口有水霧,D裝置澄清石灰水變渾濁 |
混合氣體中含有氫氣和一氧化碳 |
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),同學(xué)們得出猜想1成立。D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。
(4)[討論交流]有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)不足以得出猜想1成立的結(jié)論,原因是
進(jìn)入C裝置的氣體中原來就混有水蒸氣
進(jìn)入C裝置的氣體中原來就混有水蒸氣
。
(5)[繼續(xù)實(shí)驗(yàn)]為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想1成立,應(yīng)在裝置BC之間添加盛有
濃硫酸
濃硫酸
的裝置。
(6)在裝置C之后添加如圖2裝置,若觀察到無水硫酸銅
變藍(lán)色
變藍(lán)色
,則說明猜想1成立。
[拓展應(yīng)用]上述實(shí)驗(yàn)探究了向燃著的木炭中灑少量水能使木炭燃燒更旺的實(shí)質(zhì),興趣小組又對鐵的燃燒做了進(jìn)一步探究。
1.在燃著的酒精燈上方抖落鐵粉,觀察到火星四射的現(xiàn)象;
2.查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn):顆粒直徑為20-30mm的鐵粉,在空氣中會發(fā)生自燃,生成氧化鐵。
結(jié)合已有知識回答下列問題:
(7)影響鐵燃燒的因素有①
氧氣濃度
氧氣濃度
;②
接觸面積
接觸面積
。
(8)鐵與氧氣反應(yīng)條件不同,產(chǎn)物也不同,若5.6克鐵與氧氣反應(yīng)可得a克產(chǎn)物,且鐵無剩余,則a的取值范圍是
7.2~8
7.2~8
。