君君和茵茵同學(xué)發(fā)現(xiàn),帶火星的木條在空氣中不會(huì)復(fù)燃,但集氣瓶中裝有一定量氧氣時(shí)能使帶火星的木條復(fù)燃。為了找到能使帶火星木條復(fù)燃的氧氣含量最小值,他們進(jìn)行了探究:
【提出問題】能使帶火星木條復(fù)燃的氧氣含量最小值是多少?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】君君和茵茵計(jì)劃用如圖的裝置來制取氧氣,該裝置的圓底燒杯中放入25毫升水的目的是(1)稀釋過氧化氫溶液,減緩過氧化氫的分解速率稀釋過氧化氫溶液,減緩過氧化氫的分解速率。
【實(shí)驗(yàn)思路】君君設(shè)想:以排水法收集氧氣,通過排出集氣瓶中預(yù)留水的量來控制所裝純氧氣的體積,其余裝空氣,從而尋找出理想的答案。
【實(shí)驗(yàn)探究】第一組實(shí)驗(yàn):君君取3只集氣瓶,編號(hào)為①②③,標(biāo)記預(yù)留15%、30%和45%水的水位線并裝水,蓋上玻片倒置在水槽中。當(dāng)制氧產(chǎn)生氣泡(2)連續(xù)、均勻連續(xù)、均勻放出時(shí),導(dǎo)管口伸入集氣瓶小心把預(yù)留的15%、30%和45%水排出,將相同的3支帶火星木條分別插入①~③號(hào)瓶中,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,茵茵則按類似做法做了第二組實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如表:
實(shí)驗(yàn)分組 | 第一組 | 第二組 | ||||
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)/% | 15 | 30 | 45 | 34 | 38 | 42 |
帶火星木條狀況 | 亮 | 很亮 | 復(fù)燃 | 很亮 | 復(fù)燃 | 復(fù)燃 |
35%、36%、37%
35%、36%、37%
。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】再經(jīng)過數(shù)次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后,確認(rèn)序號(hào)⑧實(shí)驗(yàn)即留水(4)
36
36
%時(shí)恰好能使帶火星木條復(fù)燃,為實(shí)驗(yàn)所尋求的“最小值”。【列式計(jì)算】此時(shí)能使帶火星木條復(fù)燃的氧氣含量最小值為(5)
49.44%
49.44%
。【考點(diǎn)】探究氧氣的性質(zhì).
【答案】稀釋過氧化氫溶液,減緩過氧化氫的分解速率;連續(xù)、均勻;35%、36%、37%;36;49.44%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:189引用:2難度:0.5
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1.小明對(duì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射進(jìn)行探究。下表是他純鎂條和不同含碳量的鐵絲(鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm)放入氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄。請(qǐng)你分析回答:
物質(zhì) 鎂條 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時(shí)的現(xiàn)象 劇烈燃燒,
無火星。劇烈燃燒
極少火星劇烈燃燒
少量火星A
(2)鎂條燃燒的化學(xué)式表達(dá)式為
(3)通過以上探究,你認(rèn)為鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是
(4)鐵除了可以在氧氣中燃燒,還可以在空氣中發(fā)生緩慢氧化,該過程
①鍋爐爆炸 ②動(dòng)植物的呼吸 ③食物的腐爛 ④水結(jié)成冰 ⑤酒和醋的釀造 ⑥農(nóng)家肥的腐熟 ⑦火藥爆炸
(5)某同學(xué)利用鐵粉來測定空氣中氧氣的含量,如圖所示,將足量的鐵粉用水均勻地粘在試管內(nèi)壁上,將試管倒立在裝有水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到試管內(nèi)液面緩慢上升。下列分析錯(cuò)誤的是
A.水能進(jìn)入試管的最大體積為試管容積的1/5
B.該鐵粉在試管內(nèi)發(fā)生了氧化反應(yīng)
C.這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證空氣的組成不是單一的
D.如果把鐵粉改為木炭粉,兩者的現(xiàn)象完全相同發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:22引用:1難度:0.5 -
2.某化學(xué)興趣小組在做“鐵絲在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí),進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。
探究一:鐵絲燃燒是否需要純氧
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取0.38mm的鐵絲,分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、60%、55%的氧氣中實(shí)驗(yàn)。
【討論】
(1)空氣中氧氣的含量按20%計(jì),用集氣瓶收集含氧氣60%的氣體的方法可以是:
【實(shí)驗(yàn)】O2% 90% 70% 60% 55% 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 燃燒劇烈、燃燒時(shí)間長,效果好 燃燒比90%弱,燃燒時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)成功 燃燒比70%弱,燃燒時(shí)間更短,實(shí)驗(yàn)成功 難以燃燒只是發(fā)紅
(2)就0.38mm鐵絲而言,燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為
探究二:鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因
(3)圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是
(4)對(duì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射進(jìn)行探究。下表是將純鐵絲和不同含碳量的鐵絲(鐵絲直徑為0.4mm)放入氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄。請(qǐng)分析完成下表:物質(zhì) 純鐵絲 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時(shí)的現(xiàn)象 無火星四射現(xiàn)象,熔斷 劇烈燃燒,極少火星 劇烈燃燒,少量火星 發(fā)布:2024/10/13 12:0:2組卷:42引用:2難度:0.5 -
3.做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后,某興趣小組有一些疑惑不解的問題,于是他們進(jìn)行了以下探究活動(dòng),請(qǐng)你一同參與。
【問題】細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)“火星四射”?
【查閱資料1】①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)。
②含碳細(xì)鐵絲燃燒時(shí),其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡,熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象。
(1)(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))為了探究細(xì)鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因,該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:取長短粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳的細(xì)鐵絲,分別在足量的氧氣中燃燒,觀察現(xiàn)象。你認(rèn)為他們的方案
(2)(實(shí)驗(yàn)探究)小明做細(xì)鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),他把細(xì)鐵絲繞成螺旋狀,一端系在一根鐵絲上,另一端系上一根火柴。點(diǎn)燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部(沒有接觸到水,如圖所示),但不見鐵絲燃燒,反復(fù)實(shí)驗(yàn)均未成功。
該同學(xué)認(rèn)為可能導(dǎo)致失敗的原因主要有三種:
A.鐵絲表面有銹跡,影響了反應(yīng)的進(jìn)行;
B.點(diǎn)燃火柴后立即將它伸入瓶內(nèi),火柴燃燒消耗了氧氣,不利于鐵絲的燃燒;
C.火柴燃燒時(shí)有大量的熱量放出,將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部,因熱脹冷縮之故。瓶內(nèi)氧氣會(huì)膨脹逸出,使鐵絲無法燃燒。
針對(duì)假設(shè)A應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
針對(duì)假設(shè)B應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
針對(duì)假設(shè)C應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
(3)【查閱資料2】①黑色的Fe3O4和紅色的Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見下表:
②Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4
③FeO不穩(wěn)定,容易被空氣中的氧氣氧化成Fe2O3Fe3O4 Fe2O3 鐵 分解溫度℃ 1538 1400 — 熔點(diǎn)/℃ — — 1535
(4)[拓展延伸]有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末,若粉末的顏色發(fā)布:2024/10/16 5:0:1組卷:49引用:1難度:0.5
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