某化學(xué)實驗小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：帶火星的竹簽在空氣中不會復(fù)燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復(fù)燃，為了找到能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：
（1）【設(shè)計實驗】小組A同學(xué)設(shè)計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率，放入MnO2的目的是作催化劑，加快過氧化氫的分解速率作催化劑，加快過氧化氫的分解速率，寫出燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的方程式2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑。
（2）【實驗研究】第一組實驗：取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當(dāng)氣泡連續(xù)均勻連續(xù)均勻放出后，導(dǎo)管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象。
獲得第一組實驗現(xiàn)象后，該小組同學(xué)A又做了第二組實驗，并記錄實驗現(xiàn)象，兩組實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見表：
M
n
O
2
M
n
O
2
| 實驗分組 | 第一組 | 第二組 | ||||
| 實驗序號 | ⑥ | |||||
| 集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)（%） | 15 | 30 | 45 | 34 | 38 | 42 |
| 帶火星竹簽狀況 | 亮 | 很亮 | 復(fù)燃 | 很亮 | 復(fù)燃 | 復(fù)燃 |
35
35
%（4）【實驗結(jié)論】再經(jīng)過數(shù)次實驗并計算后得出：能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值為48.7%．請你寫出計算過程的計算式
X
+
（
100
-
X
）
×
21
%
100
×
100
%
X
+
（
100
-
X
）
×
21
%
100
×
100
%
（5）【繼續(xù)探究】小組C同學(xué)認(rèn)為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請你提出實驗改進的措施
收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣
收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣
。【答案】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率；作催化劑，加快過氧化氫的分解速率；2H2O2 2H2O+O2↑；連續(xù)均勻；35；；收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣
M
n
O
2
X
+
（
100
-
X
）
×
21
%
100
×
100
%
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：291引用：2難度：0.5
相似題
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1．小明對鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射進行探究。下表是他純鎂條和不同含碳量的鐵絲（鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm）放入氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象的記錄。請你分析回答：
（1）表中“A”處內(nèi)容應(yīng)為物質(zhì) 鎂條 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時的現(xiàn)象 劇烈燃燒，
無火星。劇烈燃燒
極少火星劇烈燃燒
少量火星A 。
（2）鎂條燃燒的化學(xué)式表達式為。
（3）通過以上探究，你認(rèn)為鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是；實驗時，鐵絲需繞成螺旋狀的目的是，為防止瓶底炸裂，需，鐵絲燃燒的化學(xué)式表達式為。
（4）鐵除了可以在氧氣中燃燒，還可以在空氣中發(fā)生緩慢氧化，該過程（填“放熱”或“吸熱”）；在生活中緩慢氧化的例子很多，下列也屬于緩慢氧化的是（填序號）。
①鍋爐爆炸 ②動植物的呼吸 ③食物的腐爛 ④水結(jié)成冰 ⑤酒和醋的釀造 ⑥農(nóng)家肥的腐熟 ⑦火藥爆炸
（5）某同學(xué)利用鐵粉來測定空氣中氧氣的含量，如圖所示，將足量的鐵粉用水均勻地粘在試管內(nèi)壁上，將試管倒立在裝有水的燒杯中。實驗過程中，觀察到試管內(nèi)液面緩慢上升。下列分析錯誤的是
A．水能進入試管的最大體積為試管容積的1/5
B．該鐵粉在試管內(nèi)發(fā)生了氧化反應(yīng)
C．這一實驗可以驗證空氣的組成不是單一的
D．如果把鐵粉改為木炭粉，兩者的現(xiàn)象完全相同發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：22引用：1難度：0.5 -
2．某化學(xué)興趣小組在做“鐵絲在氧氣里燃燒”實驗時，進行了一系列探究活動。
探究一：鐵絲燃燒是否需要純氧
【實驗內(nèi)容】取0.38mm的鐵絲，分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、60%、55%的氧氣中實驗。
【討論】
（1）空氣中氧氣的含量按20%計，用集氣瓶收集含氧氣60%的氣體的方法可以是：。
【實驗】
【結(jié)論】O2% 90% 70% 60% 55% 實驗現(xiàn)象 燃燒劇烈、燃燒時間長，效果好 燃燒比90%弱，燃燒時間短，實驗成功 燃燒比70%弱，燃燒時間更短，實驗成功 難以燃燒只是發(fā)紅
（2）就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越（填“劇烈”或“不劇烈”）。
探究二：鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因
（3）圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是。
（4）對鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射進行探究。下表是將純鐵絲和不同含碳量的鐵絲（鐵絲直徑為0.4mm）放入氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象的記錄。請分析完成下表：
通過以上實驗，說明鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和物質(zhì) 純鐵絲 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時的現(xiàn)象 無火星四射現(xiàn)象，熔斷 劇烈燃燒，極少火星 劇烈燃燒，少量火星 （填元素符號）有關(guān)。發(fā)布：2024/10/13 12:0:2組卷：42引用：2難度：0.5 -
3．做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是他們進行了以下探究活動，請你一同參與。
【問題】細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會“火星四射”？
【查閱資料1】①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)。
②含碳細(xì)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。
（1）（設(shè)計實驗）為了探究細(xì)鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因，該小組同學(xué)設(shè)計的實驗方案是：取長短粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳的細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現(xiàn)象。你認(rèn)為他們的方案（填“合理”或“不合理”）。
（2）（實驗探究）小明做細(xì)鐵絲在氧氣中的燃燒實驗時，他把細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根鐵絲上，另一端系上一根火柴。點燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部（沒有接觸到水，如圖所示），但不見鐵絲燃燒，反復(fù)實驗均未成功。
該同學(xué)認(rèn)為可能導(dǎo)致失敗的原因主要有三種：
A．鐵絲表面有銹跡，影響了反應(yīng)的進行；
B．點燃火柴后立即將它伸入瓶內(nèi)，火柴燃燒消耗了氧氣，不利于鐵絲的燃燒；
C．火柴燃燒時有大量的熱量放出，將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部，因熱脹冷縮之故。瓶內(nèi)氧氣會膨脹逸出，使鐵絲無法燃燒。
針對假設(shè)A應(yīng)作出的實驗改進為；
針對假設(shè)B應(yīng)作出的實驗改進為；
針對假設(shè)C應(yīng)作出的實驗改進為。
（3）【查閱資料2】①黑色的Fe3O4和紅色的Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點見下表：
②Fe2O3高溫時分解成Fe3O4
③FeO不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化成Fe2O3
（理論探討）根據(jù)鐵絲燃燒的實驗現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時產(chǎn)生的高溫應(yīng)在Fe3O4 Fe2O3 鐵 分解溫度℃ 1538 1400 — 熔點/℃ — — 1535 之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4，其化學(xué)反應(yīng)方程式。
（4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發(fā)現(xiàn)并處理。發(fā)布：2024/10/16 5:0:1組卷：49引用：1難度：0.5
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