某化學小組同學做鎂條在空氣中燃燒實驗時,發(fā)現(xiàn)生成物中還有少量黑色固體,針對這一現(xiàn)象及相關問題,他們展開了如下探究,請仔細閱讀并參與他們的探究之旅。
【探究目的】探究黑色固體是鎂與空氣中什么物質反應產生的?
【查閱資料】(1)稀有氣體一般不與其它物質反應;
(2)光亮的鎂條與水反應,表面會生成白色固體。
【分析猜想】分析空氣中各成分,進行猜想
猜想①是氧氣
猜想②是氮氣
猜想③是
二氧化碳
二氧化碳
。
【實驗一】鎂帶與氧氣的反應
1、甲同學探究了影響過氧化氫制取氧氣速度的某種因素,進行了三次實驗并記錄了各種收集相同體積氧氣所需要時間的實驗如表:
實驗 |
過氧化氫 的濃度 |
過氧化氫溶液 的質量(g) |
二氧化錳的 質量(g) |
收集時間(s) |
1 |
10% |
20 |
1 |
40 |
2 |
15% |
20 |
1 |
20 |
3 |
20% |
X |
1 |
12 |
(1)第3次實驗中,X的值應為
20
20
。
(2)實驗結論:在相同條件下,
過氧化氫濃度越大
過氧化氫濃度越大
,過氧化氫分解得越快。
(3)寫出過氧化氫與二氧化錳混合制取氧氣的符號表達式
。
2、甲同學燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象
打磨鎂帶,點燃,伸入盛滿氧氣的集氣瓶中,產生大量白煙,生成白色固體。
實驗結論:鎂與氧氣反應生成白色的氧化鎂。
【實驗二】鎂帶與氮氣的反應
Ⅰ.收集純凈的氮氣
Ⅱ.在氮氣中燃燒鎂帶,觀察現(xiàn)象
將鎂帶打磨光亮,點燃,伸入盛有氮氣的集氣瓶中,瓶內壁附著一層淡黃色的固體。
Ⅲ.實驗結論:鎂與氮氣在點燃得的條件下發(fā)生化合反應生成淡黃色的氮化鎂。
寫出該反應的符號表達式
。
【探究結論1】
綜上所述,關于鎂在空氣中燃燒產生黑色固體的猜想是猜想
③
③
(填序號)成立。
【探究結論2】
如果用足量的鎂替代紅磷進行空氣組成實驗,實驗測得氧氣的體積分數(shù)比實際值
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”)。
【實驗三】甲同學用家用制氧機制取并收集了一袋氣體,帶到實驗室對其進行研究興趣小組同學設計了如圖2所示裝置來測定其中氧氣的含量。
【實驗步驟】請將下列實驗步驟補充完整
①檢查
裝置氣密性
裝置氣密性
。
②加入藥品,將裝置連接固定。
③打開止水夾a和b,向A中緩慢通入一定量氣體,露出白磷后,關閉止水夾a和b,此時,A中水進入到B中,測得B中水的體積為V
1mL。
④用凸透鏡聚光引燃白磷。
⑤待白磷熄滅并冷卻到室溫,進行
打開止水夾b
打開止水夾b
操作。B中水倒吸進入到A中,測得量筒中的體積變?yōu)閂
2mL。
⑥計算小組同學所帶氣體中氧氣的體積分數(shù)。
【數(shù)據(jù)整理】經測定V
1=210mL,V
2=50mL,則小組同學所帶氣體中氧氣的體積分數(shù)為
76.2%
76.2%
(精確到0.1%)。
【實驗反思】下列有關這個實驗的說法中,正確的有
AB
AB
。
A.步驟③中,仰視量筒讀數(shù)會使測得的V
1數(shù)值偏低
B.步驟④中,白磷燃燒時要保持關閉止水夾a和b
C.步驟⑤中,未冷卻至室溫會使測得的小組同學所帶氣體中氧氣的含量偏高