Question

【題目】某班同學分別用向上排氣法(瓶中加2mL水，標為甲)和排水法(瓶里留有2mL水，標為乙)各收集一瓶氧氣，然后進行鐵絲燃燒的實驗，發(fā)現：鐵絲在甲瓶中不能燃燒，在乙瓶中火星四射。

【提出問題】鐵絲燃燒與___________________有關。

【查閱資料】氮氣性質穩(wěn)定，在加熱條件下不與鐵、碳、氧氣等物質反應。

【討論方案】如果選用如圖16所示的儀器收集氧氣，儀器接口的連接順序是_________填“a”“b”或“c”)。

【進行實驗】取5根相同的鐵絲(直徑0.6mm)，卷成相同的螺旋狀后，分別在體積分數不同的集氣瓶中進行實驗，如下圖所示。實驗記錄如下：

實驗次數	氧氣的體積分數%	實驗現象
第一次	90%	燃燒劇烈，火星四射，燃燒時間長，實驗成功
第二次	80%	燃燒現象與90%的相比沒有明顯差異，實驗成功
第三次	70%	燃燒比80%的弱，燃燒時間比80%的短，實驗成功
第四次	60%	燃燒比70%的弱，燃燒時間更短，實驗成功
第五次	50%	鐵絲沒有燃燒

(1)鐵絲燃燒的化學方程式為_____________________________________。

(2)通過這組探究實驗，可得出的結論是______________________________________。

(3)要研究鐵絲的粗細對鐵在氧氣中燃燒的影響，下列實驗能達到目的的是_______________

A.在同一瓶氧氣中，先后進行不同粗、細鐵絲的燃燒實驗

B.在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別同時進行粗、細鐵絲的燃燒實驗

C.在兩瓶相同濃度的氧氣中，分別進行粗、細鐵絲的燃燒實驗

【反思與評價】

(1)對氧氣純度要求較高的實驗應采用______________方法收集氧氣。

(2)在以上的實驗中，某同學將集氣瓶中裝入一半的水，塞緊瓶塞，再通過排水法收集氧氣，當把水排凈時，收集到的氧氣的體積分數約為（______）

A. 50% B.60% C.70% D.80%

Answer 1

【答案】 氧氣濃度 b a c 3Fe+ 2O2Fe3O4 在O2濃度大于50%時，O2濃度越大，燃燒越劇烈，這種鐵絲在O2濃度低于50%時不燃燒 C 排水法 B

【解析】(1)排水法收集氧氣較純，而排空氣法收集氣體不純，鐵絲在甲瓶中不能燃燒，在乙瓶中火星四射，說明鐵絲燃燒與氧氣濃度有關；(2)氧氣的密度比水的小，所以應從短管進人集氣瓶，排出的水進入量筒內，所以連接順序是：b a c；(3)鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應方程式為：3Fe+ 2O2 Fe3O4；(4).由題中信息可知， 在O2濃度大于50%時，O2濃度越大，燃燒越劇烈，這種鐵絲在O2濃度低于50%時不燃燒； (5).根據控制變量原則，要研究鐵絲的粗細對鐵在氧氣中燃燒的影響，對照試驗中只能是鐵絲的粗細不同，其它影響因素都應相同。 A.在同一瓶氧氣中，先后進行不同粗、細鐵絲的燃燒實驗，，先燃燒時氧氣濃度高，后燃燒時由于氧氣已經被消耗，氧氣的濃度變低，不合理；B.在兩瓶不同濃度的氧氣中，分別同時進行粗、細鐵絲的燃燒實驗，不合理；C.在兩瓶相同濃度的氧氣中，分別進行粗、細鐵絲的燃燒實驗 ，合理；(6). 排水法收集氣體純度較高； (7) 設瓶的容積為100ml，某同學將集氣瓶中裝入一半的水，即瓶內有50ml空氣，塞緊瓶塞，再通過排水法收集氧氣，當把水排凈時，收集到的氧氣的體積分數約為(50ml× +50ml)÷100ml×100%=60%。故選B。