Question

【題目】氧氣是我們身邊無法離開的物質。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。

實驗數據:

	實驗1			實驗2			實驗3
氧氣的體積分數(%)	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(%)	79.7			88.4			89.7

數據

(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，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，經研究表明產生火星四射現象的原因，可能是同時生成了某種氣體，推測該氣體是_____________(填化學式)。將燃燒后的黑色固體粉碎后，滴加稀鹽酸，若產生氣泡，則原因是________________(用化學反應方程式表示)。

Answer 1

【答案】 酒精燈 鐵架臺 2KMnO4 K2MnO4+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+2O2 Fe3O4 CO2 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

【解析】本題主要考查了儀器的名稱、實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，同時也考查了化學方程式的書寫、注意事項等，綜合性比較強。

（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：2KMnO4 K2MnO4+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有所提升。如果想提高獲得的氧氣體積分數，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+2O2 Fe3O4；

（6）日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質，含碳細鐵絲燃燒時，其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態物質中形成氣泡，熔融液態物質因氣泡炸裂引起“火星四射”的現象；將燃燒后的黑色固體粉碎后，滴加稀鹽酸，若產生氣泡，原因是鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵；鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。