Question

在“氧氣的制取和性質(zhì)”實驗課中，某同學(xué)取一段紗窗網(wǎng)上的細鐵絲，在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗．結(jié)果沒有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象，請分析此實驗失敗的一種可能原因：________．若經(jīng)改進實驗成功了，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．用來測定空氣成分的方法很多，如圖1所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．實驗過程是：

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記．
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的．
請回答下列問題：
（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是________．
（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的，你認為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是________、________．
（3）某同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），你認為改進后的優(yōu)點是：________；太陽光________．
結(jié)合下列圖示裝置，回答有關(guān)問題．

（1）寫出編號所指儀器的名稱：a________；b________．用A裝置制取某種氣體的一個化學(xué)方程式為________．
（2）實驗室中，用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，發(fā)生裝置可選用________（填標號）；用向上排空氣法收集氧氣，應(yīng)如何驗滿？________．
（3）氫氣是最清潔的燃料，它的密度比空氣小，難溶于水，實驗室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來制得．其化學(xué)方程式為________．收集氫氣的裝置可選用________或________．（填標號）

Answer 1

解：氧氣的制取和性質(zhì)：
由鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，沒有觀察到“劇烈燃燒，火星四射”的現(xiàn)象的原因較多，可能是：鐵絲已經(jīng)生銹或收集的氧氣不純；溫度沒有達到鐵的著火點等；鐵在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，反應(yīng)的方程式是：3Fe+2O₂ Fe₃O₄；
測定空氣成分：
（1）由空氣的成分可知，氧氣與紅磷反應(yīng)生成了五氧化二磷，剩余的氣體主要是氮氣；
（2）在該實驗中，如果紅磷的量不足不能完全消耗氧氣或裝置漏氣，就會使進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的；
（3）對比圖1、圖2裝置可知，圖2利用凹透鏡將太陽光聚焦引燃紅磷，不需要打開瓶塞，空氣出不來也進不去，測量比較準確；如用酒精燈引燃紅磷由于磷燃燒放出大量的熱，打開瓶塞時容易使空氣受熱而逸出，可以誤差少或無污染；
結(jié)合下列圖示裝置，回答有關(guān)問題：
（1）圖中標號儀器的名稱是：a試管，b酒精燈，由A裝置的特點可知，屬于加熱固體制取氣體，可用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來制取氧氣，反應(yīng)的方程式是：2KClO₃ 2KCl+3O₂↑；
（2）實驗室中用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，屬于加熱固體制取氣體，發(fā)生裝置可選用A；由于氧氣能支持燃燒，所以，用向上排空氣法收集氧氣，驗滿的方法是：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若帶火星的木條復(fù)燃，說明收集已滿；
（3）實驗室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)來制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，由于氫氣密度比空氣小，難溶于水，所以收集氫氣的裝置可選用C或E．
故答為：鐵絲已經(jīng)生銹（或收集的氧氣不純；溫度沒有達到鐵的著火點等）；3Fe+2O₂ Fe₃O₄；（1）氮氣；紅磷的量不足，裝置漏氣；（3）用凹透鏡將太陽光聚焦引燃紅磷，避免因撥出橡皮塞引燃紅磷造成氣體逸出，造成實驗誤差，同時還可避免五氧化二磷逸散到空氣中污染空氣，節(jié)省能源，無污染；（1）試管，酒精燈，2KClO₃ 2KCl+3O₂↑；（2）A，將帶火星的木條放在集氣瓶口，若帶火星的木條復(fù)燃，說明收集已滿；（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，C，E．
分析：氧氣的制取和性質(zhì)：根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的實驗方面進行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論；
測定空氣成分：根據(jù)空氣的成分、測定空氣中氧氣實驗的注意事項進行分析．對比圖1、圖2裝置，從裝置的特點及節(jié)能、環(huán)保等方面進行分析；
結(jié)合下列圖示裝置，回答有關(guān)問題．熟悉常見儀器的名稱、用途，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的收集方法確定收集裝置，根據(jù)制取氣體的反應(yīng)原理寫出反應(yīng)的方程式．
點評：根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中注意事項，從而回答該實驗的有關(guān)問題．對于實驗的改進，要從原理上來考慮．