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- 2021-11-12 发布
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实验突破
(
二
)
氧气的化学性质实验
回归教材
[
实验目的
]
探究氧气的化学性质
实验
内容
Ⅰ.
把带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶
中
Ⅱ.
用坩埚钳夹一小块木炭
,
在酒精灯火焰上加热直至木炭燃烧
;
把燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶
中
Ⅲ.
取少量硫粉于燃烧匙中
,
在酒精灯火焰上加热直至硫粉燃烧。把燃烧匙伸入盛有氧气的集
气
瓶中
Ⅳ.
取一段无锈细铁丝用酒精灯火焰加热
;
另取一段无锈细铁丝绕成螺旋状
,
一端系上一根火柴
,
点燃火柴
,
待火柴
临近
烧
完时
,
将
细铁丝插
入
盛
有氧
气的集气
瓶
中
实验现象
__________
__________
在
空气中
:
________________
__________________________
__________________________
在
氧气中
:
_________________
___________________________
___________________________
在
空气中
:
______________
________________________
________________________
在
氧气中
:
______________
________________________
________________________
在
空气中
:
__________
_____________________
在
氧气中
:
__________
_____________________
_____________________
化学方程式
__________________
__________________
______________________________________
(续表)
带火星的木条复燃
木炭持续红热
,
放热
,
生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
剧烈燃烧
,
发白光
,
放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
不燃烧
,
只能发生红热现象
剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
,
放热
C+O
2
CO
2
Fe
3
O
4
发出淡蓝色火焰
,
放热
,
生成有刺激性气味的气体
发出明亮的蓝紫色火焰
,
放热
,
生成有刺激性气味的气体
S+O
2
SO
2
3Fe+2O
2
[
反思拓展
]
(1)
木炭、硫粉在空气中燃烧和在氧气中燃烧的实验现象不同
,
说明了什么
?
。
(2)
硫燃烧时要在集气瓶中装少量水
(
或氢氧化钠溶液
),
其目的是
_____________
。
(3)
实验中待火柴梗临近烧完时才将细铁丝插入盛有氧气的集气瓶中
,
其目的是
。
(4)
铁丝在氧气中燃烧时要预先加入少量水或在瓶底铺一层细沙
,
其目的是
_____
。
(5)
木炭在氧气中燃烧
,
要由上而下缓慢伸入的原因是
________________________
。
氧气具有助燃性
,
氧气浓度越高可燃物燃烧越剧烈
吸收二氧化
防止
防止火柴梗过多消耗集气瓶内氧气
高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂
防止集气瓶内的氧气
硫气体
,
防止其逸出污染空气
受热膨胀而逸出
1.
在学完氧气的性质后
,
某校课外小组同学对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了更深入的探究。
说明
:
下述实验中所用的
8
根铁丝均从
1
根长铁丝上截取
,
并且长度相同。
探究
1:
铁丝燃烧是否需要纯氧
?
实验内容
:
取
5
根铁丝
,
分别在体积分数为
90%
、
70%
、
65%
、
60%
、
55%
的氧气中进行实验。
实验记录如下
:
拓展训练
氧气体积分数
实验现象
90%
燃烧
剧烈
,
燃烧时间长
,
实验成功
70%
燃烧比
90%
的弱
,
燃烧时间短
,
实验成功
65%
燃烧比
70%
的弱
,
燃烧时间比
70%
的短
,
实验成功
60%
燃烧比
65%
的弱
,
燃烧时间更短
,
实验成功
55%
难以
燃烧
,
只是发红
探究
2:
铁丝绕成螺旋状的原因是什么
?
关于铁丝绕成螺旋状的原因
,
甲同学认为是为了增大与氧气的接触面积
,
乙同学认为是聚热效果好
,
能使未燃的铁丝更好地预热。在老师的指导下
,
小组同学进行了实验
,
实验操作及现象如下表所示
,
实验中
3
个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。
实验操作
实验现象
取
3
根铁丝
,
将
1
根拉直
,
另两根绕成宽窄不同的螺旋状
,
进行如下
实验
铁丝均燃烧
,
剧烈程度不同
,Ⅱ
最剧烈
,
其次是
Ⅲ,
最弱的是
Ⅰ
(1)
铁丝在氧气中燃烧的化学反应方程式为
。
[
答案
]
(1)3Fe+2O
2
Fe
3
O
4
[
解析
] (1)
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
,
反应的化学方程式为
3Fe+2O
2
Fe
3
O
4
。
1.
在学完氧气的性质后
,
某校课外小组同学对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了更深入的探究。
说明
:
下述实验中所用的
8
根铁丝均从
1
根长铁丝上截取
,
并且长度相同。
探究
1:
铁丝燃烧是否需要纯氧
?
实验内容
:
取
5
根铁丝
,
分别在体积分数为
90%
、
70%
、
65%
、
60%
、
55%
的氧气中进行实验。
实验记录如下
:
氧气体积分数
实验现象
90%
燃烧
剧烈
,
燃烧时间长
,
实验成功
70%
燃烧比
90%
的弱
,
燃烧时间短
,
实验成功
65%
燃烧比
70%
的弱
,
燃烧时间比
70%
的短
,
实验成功
60%
燃烧比
65%
的弱
,
燃烧时间更短
,
实验成功
55%
难以
燃烧
,
只是发红
探究
2:
铁丝绕成螺旋状的原因是什么
?
关于铁丝绕成螺旋状的原因
,
甲同学认为是为了增大与氧气的接触面积
,
乙同学认为是聚热效果好
,
能使未燃的铁丝更好地预热。在老师的指导下
,
小组同学进行了实验
,
实验操作及现象如下表所示
,
实验中
3
个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。
实验操作
实验现象
取
3
根铁丝
,
将
1
根拉直
,
另两根绕成宽窄不同的螺旋状
,
进行如下
实验
铁丝均燃烧
,
剧烈程度不同
,Ⅱ
最剧烈
,
其次是
Ⅲ,
最弱的是
Ⅰ
(2)
通过探究
1
实验
,
丙同学得出结论
:
铁丝在氧气中燃烧
,
所需氧气的最低体积分数为
60%,
你对他得出的结论的看法是
。
[
答案
]
(2)
结论不合理
,
应该在
55%~60%
之间再选择一些数据进行验证
[
解析
] (2)
铁丝可能在氧气浓度为
56%~59%
的范围内燃烧
,
所以上述关于铁丝燃烧所需氧气的最低体积分数为
60%
的结论是不合理的。
1.
在学完氧气的性质后
,
某校课外小组同学对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了更深入的探究。
说明
:
下述实验中所用的
8
根铁丝均从
1
根长铁丝上截取
,
并且长度相同。
探究
1:
铁丝燃烧是否需要纯氧
?
实验内容
:
取
5
根铁丝
,
分别在体积分数为
90%
、
70%
、
65%
、
60%
、
55%
的氧气中进行实验。
实验记录如下
:
氧气体积分数
实验现象
90%
燃烧
剧烈
,
燃烧时间长
,
实验成功
70%
燃烧比
90%
的弱
,
燃烧时间短
,
实验成功
65%
燃烧比
70%
的弱
,
燃烧时间比
70%
的短
,
实验成功
60%
燃烧比
65%
的弱
,
燃烧时间更短
,
实验成功
55%
难以
燃烧
,
只是发红
探究
2:
铁丝绕成螺旋状的原因是什么
?
关于铁丝绕成螺旋状的原因
,
甲同学认为是为了增大与氧气的接触面积
,
乙同学认为是聚热效果好
,
能使未燃的铁丝更好地预热。在老师的指导下
,
小组同学进行了实验
,
实验操作及现象如下表所示
,
实验中
3
个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。
实验操作
实验现象
取
3
根铁丝
,
将
1
根拉直
,
另两根绕成宽窄不同的螺旋状
,
进行如下
实验
铁丝均燃烧
,
剧烈程度不同
,Ⅱ
最剧烈
,
其次是
Ⅲ,
最弱的是
Ⅰ
(3)
探究
2
实验中
,3
根铁丝均要完全伸入集气瓶中的原因是
。
[
答案
]
(3)
保证与氧气的接触面积相同
[
解析
] (3)
探究
2
实验中
,3
根铁丝均要完全伸入集气瓶中的原因是保证与氧气的接触面积相同。
1.
在学完氧气的性质后
,
某校课外小组同学对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了更深入的探究。
说明
:
下述实验中所用的
8
根铁丝均从
1
根长铁丝上截取
,
并且长度相同。
探究
1:
铁丝燃烧是否需要纯氧
?
实验内容
:
取
5
根铁丝
,
分别在体积分数为
90%
、
70%
、
65%
、
60%
、
55%
的氧气中进行实验。
实验记录如下
:
氧气体积分数
实验现象
90%
燃烧
剧烈
,
燃烧时间长
,
实验成功
70%
燃烧比
90%
的弱
,
燃烧时间短
,
实验成功
65%
燃烧比
70%
的弱
,
燃烧时间比
70%
的短
,
实验成功
60%
燃烧比
65%
的弱
,
燃烧时间更短
,
实验成功
55%
难以
燃烧
,
只是发红
探究
2:
铁丝绕成螺旋状的原因是什么
?
关于铁丝绕成螺旋状的原因
,
甲同学认为是为了增大与氧气的接触面积
,
乙同学认为是聚热效果好
,
能使未燃的铁丝更好地预热。在老师的指导下
,
小组同学进行了实验
,
实验操作及现象如下表所示
,
实验中
3
个集气瓶均盛有等量的水和体积分数相同的氧气。
实验操作
实验现象
取
3
根铁丝
,
将
1
根拉直
,
另两根绕成宽窄不同的螺旋状
,
进行如下
实验
铁丝均燃烧
,
剧烈程度不同
,Ⅱ
最剧烈
,
其次是
Ⅲ,
最弱的是
Ⅰ
(4)
根据探究
2
实验
,
你认为
(
填“甲”或“乙”
)
同学说法合理
,
其理由是
。
[
答案
]
(4)
乙 铁丝与
O
2
的接触面积相同
,
但燃烧的剧烈程度不同
[
解析
] (4)
根据探究
2
实验可知
,
乙同学说法合理
,
其理由是铁丝与
O
2
的接触面积相同
,
但燃烧的剧烈程度不同。
2.
实验室制取氧气并进行相关实验。
(1)
用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制氧气。图
S2-1
中取用二氧化锰的操作正确的是
(
填序号
)
。
图
S2-1
B
图
S2-2
(2)
探究带火星的木条复燃情况
,
部分实验数据记录如下
:
根据上述实验数据得出的结论是
____________________________________________
。
在集气瓶中注入占其容积
50%
的水
(
如图
S2-2
所示
),
用排水法收集氧气
,
将瓶内的水排尽
,
用带火星的木条在该集气瓶中进行实验
,
推测实验现象并说明理由
:
。
氧气体积分数
/%
30
40
60
70
带火星的木条
不变
稍亮
复燃
复燃
在氧气的体积分数达到
60%
及以上时
,
带火
带火星的木条能复燃
,
因为集气瓶中氧气体积分数能达到
60%
星的木条可以复燃