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菁優(yōu)網(wǎng)做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后,某興趣小組有一些疑惑不解的問(wèn)題,于是他們進(jìn)行了以下探究活動(dòng),請(qǐng)你一同參與。
(問(wèn)題)細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)“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(shí),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(jì)實(shí)驗(yàn))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(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:取長(zhǎng)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
合理
合理
(填“合理”或“不合理”)。
(2)(實(shí)驗(yàn)探究)小明做細(xì)鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),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(diǎn)燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部(沒(méi)有接觸到水,如圖所示),但不見(jiàn)鐵絲燃燒,反復(fù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行;
B.點(diǎn)燃火柴后立即將它伸入瓶?jī)?nèi),火柴燃燒消耗了氧氣,不利于鐵絲的燃燒;
C.火柴燃燒時(shí)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?jī)?nèi)氧氣會(huì)膨脹逸出,使鐵絲無(wú)法燃燒。
針對(duì)假設(shè)A應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
將砂紙將鐵絲表面的銹除去
將砂紙將鐵絲表面的銹除去

針對(duì)假設(shè)B應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
待火柴快燃盡時(shí),將鐵絲伸入集氣瓶
待火柴快燃盡時(shí),將鐵絲伸入集氣瓶
;
針對(duì)假設(shè)C應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
將鐵絲和火柴由上到下緩慢伸入
將鐵絲和火柴由上到下緩慢伸入

(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(diǎn)見(jiàn)表:
②Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4
③FeO不穩(wěn)定,容易被空氣中的氧氣氧化成Fe2O3
Fe3O4 Fe2O3
分解溫度℃ 1538 1400
熔點(diǎn)/℃ 1535
(理論探討)根據(jù)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并結(jié)合表中數(shù)據(jù),可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在
1535℃~1538℃
1535℃~1538℃
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。
(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
由黑變紅
由黑變紅
,就說(shuō)明包裝盒破損進(jìn)氣,這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
【答案】合理;將砂紙將鐵絲表面的銹除去;待火柴快燃盡時(shí),將鐵絲伸入集氣瓶;將鐵絲和火柴由上到下緩慢伸入;1535℃~1538℃;由黑變紅
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/8/31 7:0:9組卷:15引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.硬水加熱時(shí)易產(chǎn)生水垢,很多工業(yè)用水需要對(duì)硬水進(jìn)行軟化處理。化學(xué)小組同學(xué)利用1.5%的肥皂水比較水的硬度。
    【查閱資料】硬水含較多可溶性鈣、鎂化合物;軟水不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物。
    Ⅰ.探究水的硬度、肥皂水的用量與產(chǎn)生泡沫量的關(guān)系
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】向蒸餾水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液,配制兩種不同硬度的硬水。用蒸餾水和兩種硬水完成三組實(shí)驗(yàn),記錄如下:
    組別 第1組 第2組 第3組
    實(shí)驗(yàn)操作 菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng)
    實(shí)驗(yàn)序號(hào)
    混合溶液用量/滴 0 0 0 1 x 1 2 2 2
    肥皂水用量/滴 5 10 20 5 10 20 5 10 20
    產(chǎn)生泡沫量 很多 無(wú) 無(wú) 無(wú)
    【解釋與結(jié)論】
    (1)MgCl2在水溶液中完全以離子形式存在,寫出其離子符號(hào):鎂離子:
     
    ,氯離子:
     
    。
    (2)對(duì)比②和⑧可知,肥皂水能區(qū)分軟水和硬水,依據(jù)的現(xiàn)象是
     
    。
    (3)設(shè)計(jì)第2組實(shí)驗(yàn)時(shí),為控制水硬度相同,⑤x應(yīng)為
     
    。
    (4)利用上述實(shí)驗(yàn)可得到多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫出其中一個(gè)結(jié)論:利用1.5%的肥皂水和5mL蒸餾水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),
     
    。
    Ⅱ.比較不同水樣的硬度
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】用四種水樣完成實(shí)驗(yàn),記錄觀察到泡沫產(chǎn)生時(shí)所需肥皂水的用量。
    實(shí)驗(yàn)操作 水樣 肥皂水用量/滴
    菁優(yōu)網(wǎng) 市售純凈水 2
    煮沸后的自來(lái)水 6
    自來(lái)水 9
    湖水 14
    【解釋與結(jié)論】
    (5)硬度最大的水樣是
     

    (6)由上述實(shí)驗(yàn)可知,能將自來(lái)水硬度降低的方法有
     

    (7)繼續(xù)其他水樣實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)山泉水的硬度大于自來(lái)水的硬度,其實(shí)驗(yàn)方案為
     

    (提示:完整的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)操作、所得現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論)
    發(fā)布:2024/10/15 0:0:1組卷:9引用:1難度:0.5
  • 2.“氧燭”可用于緊急供氧。如圖甲是“氧燭”結(jié)構(gòu)示意圖,每個(gè)產(chǎn)氧藥塊由氯酸鈉和一定量的鎂粉、二氧化錳等均勻混合制成,該反應(yīng)需要在300℃左右進(jìn)行,并伴隨少量有毒氯氣產(chǎn)生。若溫度過(guò)低,反應(yīng)會(huì)終止,溫度過(guò)高,會(huì)產(chǎn)生大量氯氣。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    (1)實(shí)驗(yàn)室可利用氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳制取氧氣,圖2中的發(fā)生裝置可作為氯酸鉀制取氧氣的裝置為
     
    (填字母序號(hào))。
    (2)圖1裝置啟動(dòng)時(shí),需要鎂粉氧化放熱啟動(dòng)并維持反應(yīng),快速產(chǎn)生氧氣。鎂粉與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
     
    。產(chǎn)氧藥塊中要均勻分布一定質(zhì)量的鎂粉,但不能過(guò)多,其原因是
     

    (3)產(chǎn)氧藥塊會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生極少量有毒的氯氣,可用圖1裝置中的濾氣裝置除去,該濾氣裝置中裝有氫氧化鈉溶液,吸收氯氣時(shí)生成次氯酸鈉(NaClO)、水和氯化鈉,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。濾氣裝置中放置一個(gè)圖2中裝置D(裝有氫氧化鈉溶液),則產(chǎn)氧藥塊產(chǎn)生氣體后應(yīng)該從導(dǎo)管
     
    (填“a”或“b”)進(jìn)氣。
    (4)氯酸鈉熱穩(wěn)定性與氯酸鉀類似,受熱分解生成氯化鈉和氧氣。氯酸鈉和氯酸鉀化學(xué)式中具有相同的原子團(tuán),寫出氯酸鈉的化學(xué)式
     
    。m克氯酸鈉分解過(guò)程中各物質(zhì)質(zhì)量變化如圖3所示,選擇a、b、c、d、m中的部分?jǐn)?shù)據(jù),列出它們的一條等式關(guān)系以體現(xiàn)質(zhì)量守恒定律
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)氧燭的填充材料會(huì)影響其完成反應(yīng)所需的時(shí)間(即放氧時(shí)間)和外殼的最高溫度,研究人員分別測(cè)試了無(wú)填充材料、填充材料A和填充材料B三種情況下氧燭的放氧時(shí)間及對(duì)應(yīng)的外殼溫度,結(jié)果如圖4所示。根據(jù)圖4,與第①組比較,氧燭應(yīng)選擇填充材料
     
    (填“A”或“B”),請(qǐng)說(shuō)明理由:
     
    。
    發(fā)布:2024/10/16 13:0:2組卷:42引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.化學(xué)興趣小組進(jìn)行趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)。過(guò)氧化氫溶液、發(fā)泡劑、催化劑混合后,迅速涌出大量柱狀泡沫。因噴出的大量泡沫像大象用的牙膏,故被稱為“大象牙膏”實(shí)驗(yàn)。
    【提出問(wèn)題】影響“大象牙膏”實(shí)驗(yàn)效果的因素有哪些?
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】向燒杯A中加入10mL不同濃度的過(guò)氧化氫溶液和發(fā)泡劑。向燒杯B中加入4mL水和不同質(zhì)量的催化劑(酵母)。將兩只燒杯中的液體混合,記錄泡沫溢出燒杯口所需時(shí)間,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 燒杯A 燒杯B 泡沫溢出燒杯所需時(shí)間/s
    過(guò)氧化氫溶液濃度 發(fā)泡劑/滴 酵母質(zhì)量/g 水/mL
    10% 5 0.1 4 85
    10% 5 0.2 4 42
    10% 5 0.4 4 10
    5% 5 0.4 4 30
    15% 5 0.4 4 5
    【解釋與結(jié)論】
    (1)實(shí)驗(yàn)中,量取過(guò)氧化氫溶液應(yīng)選用
     
    mL量筒(填“10”或“50”)。
    (2)過(guò)氧化氫在催化劑作用下,發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為
     
    。
    (3)判斷“大象牙膏”實(shí)驗(yàn)效果的依據(jù)是
     
    。
    (4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②③的目的是
     
    。
    (5)對(duì)比實(shí)驗(yàn)③④⑤可得到的結(jié)論:酵母質(zhì)量等條件相同時(shí),在實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)氧化氫溶液濃度范圍內(nèi),
     
    。
    (6)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳做催化劑比酵母實(shí)驗(yàn)效果好。實(shí)驗(yàn)方案:
     
    。
    發(fā)布:2024/10/16 14:0:1組卷:24引用:2難度:0.5
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