12.圖1甲所示為測定空氣中氧氣含量的裝置及藥品.
(1)市場銷售“暖寶寶”中發(fā)熱劑的主要成分是:鐵粉、炭粉、水和食鹽等,反應(yīng)原理可以簡化為鐵生銹.發(fā)熱劑在密封的塑料包裝袋內(nèi)并未發(fā)熱,原因是鐵生銹需要消耗氧氣,密封的塑料包裝袋中沒有氧氣.小明用配制的發(fā)熱劑按圖1乙裝置實驗,他不是將足量的發(fā)熱劑堆在瓶底,而是將其涂抹在廣口瓶內(nèi)壁的四周,這樣做的目的是增加與裝置內(nèi)氧氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,也使氧氣反應(yīng)更徹底,結(jié)果更準(zhǔn)確.
(2)小紅在實驗中思考,能否用其它的物質(zhì)代替紅磷完成實驗.她進(jìn)行了下列探究.
【查閱資料】①二氧化碳極易與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),生成碳酸鈉和水;②在規(guī)定的條件下,物質(zhì)在氧氣、氮氣混合氣流中,維持穩(wěn)定燃燒所需的最低氧氣濃度(以氧氣所占的體積百分?jǐn)?shù)表示)叫氧指數(shù).氧指數(shù)高表示材料不易燃,氧指數(shù)低表示材料容易燃燒.一般認(rèn)為:氧指數(shù)<27%屬易燃材料,27%≤氧指數(shù)<32%屬可燃材料,氧指數(shù)≥32%屬難燃材料.
下面是一些常見物質(zhì)氧指數(shù).
可燃物 | 紅磷 | 木炭 | 硫 | 蠟燭 | 鐵絲 |
氧指數(shù) | 0.5% | 4% | 4.5% | 15% | 60% |
①寫出鐵在氧氣中燃燒的文字(或符號)表達(dá)式鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵或者3Fe+2O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe
3O
4.
②由上表可知紅磷是易燃材料,鐵是難燃材料(填“易燃”“可燃”或“難燃”).實驗甲中不能(填“能”或“不能”)用鐵絲代替紅磷.
③在測定空氣中氧氣含量的實驗中,我們通常選擇紅磷燃燒而不選擇木炭或硫的主要原因是空氣中氧氣含量測定需要選擇本身在空氣能夠只和氧氣反應(yīng),本身不是氣體且對應(yīng)的生成物也不是氣體,木炭和硫?qū)?yīng)的生成物都是氣體.
④如果一定要用木炭代替紅磷做這個實驗,只要對實驗稍作改進(jìn)即可,需要對實驗改進(jìn)的是將燒杯中的水換成氫氧化鈉溶液.
⑤既使這樣改進(jìn)后,根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知:仍然沒有用紅磷燃燒好,原因是:木炭燃燒需要的最低氧氣濃度比紅磷的高,也就是充分反應(yīng)后殘留的氧氣依舊高于紅磷.
⑥蠟燭(足量)在如圖2裝有空氣的密閉的集氣瓶內(nèi)燃燒至熄滅,下列判斷錯誤的是ABCD.
A.蠟燭燃燒前瓶內(nèi)只有氧氣
B.蠟燭熄滅后,集氣瓶內(nèi)已無氧氣
C.反應(yīng)過程中瓶內(nèi)物質(zhì)發(fā)生了化合反應(yīng)
D.蠟燭熄滅后瓶內(nèi)只剩二氧化碳?xì)怏w
(3)已知碳充分燃燒生成二氧化碳,不充分燃燒產(chǎn)生一氧化碳.現(xiàn)有m克碳和n克氧氣的混合物,在密閉容器中持續(xù)加熱至反應(yīng)停止.反應(yīng)后經(jīng)測定瓶中為二氧化碳和一氧化碳的混合氣體,則m/n的比值范圍為$\frac{3}{8}$∽$\frac{3}{4}$(只要求寫結(jié)果).