Question

【題目】氧氣是我們身邊無法離開的物質(zhì)。某興趣小組對氧氣的研究如下：

I.氧氣的制備：

(1)寫出上圖中有標號儀器的名稱：①___________，②__________。

(2)寫出用KMnO4制取O2的化學反應方程式__________________。該裝置中棉花團的作用是_______，圖中裝置一處明顯的錯誤是______________。

II.氧氣的收集：

[實驗1]用向上排空氣法收集氧氣，當放置在集氣瓶口帶火星木條復燃時停止收集，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

[實驗2]用向上排空氣法收集氧氣，當放置在集氣瓶口帶火星木條復燃后，繼續(xù)收集40秒，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

[實驗3]用排水法收集氧氣，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

實驗數(shù)據(jù):

	實驗1			實驗2			實驗3
氧氣的體積分數(shù)(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9		90.0	89.8	89.3
氧氣的平均體積分數(shù)(%)	79.7			88.4			89.7

數(shù)據(jù)

(3)由實驗1、2可知，用向上排空氣法收集氧氣時，為提高獲得的氧氣體積分數(shù)，可采取的措施是_________。

(4)不考慮操作因素，實驗3獲得的氧氣體積分數(shù)不能達到100%的主要原因是_______。

Ⅲ.鐵絲在氧氣中燃燒

(5)鐵絲在純凈氧氣中燃燒的化學反應方程式為________________________。

(6)鐵絲燃燒時火星四射，經(jīng)研究表明產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因，可能是同時生成了某種氣體，推測該氣體是_____________(填化學反應文字表達式)。

Answer 1

【答案】酒精燈鐵架臺2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑防止高錳酸鉀粉末進入導管試管口向上傾斜延長收集時間反應物不純（合理即可）3Fe+2O2Fe3O4CO2

【解析】

（1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，以防止高錳酸鉀粉末進入導管；給固體加熱時，試管口要略向下傾斜；（3）如果想提高獲得的氧氣體積分數(shù)，可以采取延長氧氣的收集時間的措施，（4）如果反應物不純，實驗獲得的氧氣體積分數(shù)不能達到100%；（5）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；（6）含碳細鐵絲燃燒時，鋼鐵制品中的炭粒生成的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）上圖中有標號儀器的名稱分別是①酒精燈，②鐵架臺。（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應的化學反應方程式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，以防止高錳酸鉀粉末進入導管；給固體加熱時，試管口要略向下傾斜，以防冷凝水回流使試管炸裂，圖中裝置一處明顯的錯誤是試管口向上傾斜。（3）根據(jù)實驗1、2的操作可知，實驗2延長了氧氣收集的時間，瓶中氧氣的體積分數(shù)有所提升。如果想提高獲得的氧氣體積分數(shù)，可以采取延長氧氣的收集時間的措施，（4）如果各項操作沒有問題，實驗3獲得的氧氣體積分數(shù)不能達到100%的主要原因可能是反應物不純。（5）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為：3Fe+2O2Fe3O4。（6）日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)，含碳細鐵絲燃燒時，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。