Question

17．依據(jù)實驗目的設(shè)計切實可行的實驗方案是科學探究中的重要環(huán)節(jié)．

（1）用甲裝置電解水，a管中收集到的氣體是氧氣；開啟a管活塞，檢驗a管中產(chǎn)生氣體的方法是用帶火星的木條放在尖嘴口處，木條能夠復燃，則證明是氧氣．
（2）用乙裝置進行探究實驗，觀察現(xiàn)象得出結(jié)論．
 ①蠟燭中含有氫元素，依據(jù)的現(xiàn)象是燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生．
 ②一段時間后蠟燭熄滅，由此得出可燃物燃燒必須具備的條件之一是與氧氣接觸．今年天津8.12化學危險品爆炸事件中，消防員用水滅火導致爆炸，原因之一是金屬鈉遇水的方程式：2Na+2H₂O═2NaOH+X，由此得知該X氣體為H₂（填化學式）
（3）用丙裝置測定空氣中氧氣的含量，下列有關(guān)該實驗的說法中，不正確的是C•
A．實驗時紅磷一定要足量
B．點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊橡皮管
C．燃燒匙中的紅磷可以換成木炭
D．紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾
（4）早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應（如圖丁所示）．能夠證明裝置A中玻璃管內(nèi)發(fā)生了化學變化的現(xiàn)象是玻璃管內(nèi)的紅色粉末變?yōu)楹谏�．寫出一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）電解水的實驗現(xiàn)象：兩極都有氣泡產(chǎn)生；正極產(chǎn)生能使帶火星木條復燃的氣體，為氧氣；負極產(chǎn)生能燃燒的氣體，火焰淡藍色；且負極產(chǎn)生的氣體是正極氣體的二倍．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律以及燃燒的條件來分析；
（3）根據(jù)裝置可用來測定空氣中氧氣的含量的原理：消耗氧氣使瓶內(nèi)壓強減小，水倒吸入瓶內(nèi)，來分析本題；
（4）根據(jù)反應物、生成物和物質(zhì)的性質(zhì)分析解答；

解答 解：（1）電解水的實驗現(xiàn)象：兩極都有氣泡產(chǎn)生；從電極看出a管產(chǎn)生的氣體是b管產(chǎn)生氣體體積的二分之一，所以a管中的氣體是氧氣，b管中的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性；開啟a管活塞，檢驗a管中產(chǎn)生氣體的方法是用帶火星的木條放在尖嘴口處，木條能夠復燃，則證明是氧氣；
（2）證明蠟燭中含有氫元素，可驗證蠟燭燃燒生成物中有水來證明；燒杯中蠟燭很快熄滅，是因為燒杯中的氧氣耗盡了，說明蠟燭燃燒需要氧氣；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變，反應前Na、H、O的原子個數(shù)是2、4、2；反應后Na、H、O的原子個數(shù)是2、2、2；由此得知該X氣體為H₂；
（3）A．紅磷的量不足不能消耗完瓶內(nèi)氧氣，進入的水減少會影響實驗結(jié)論；
B．加緊彈簧夾是因為防止燃燒時氣體膨脹溢出；
C．由于碳燃燒生成二氧化碳也是氣體，所以瓶內(nèi)壓強基本保持不變，所以水不會進入，所以換成碳不行；
D．紅磷熄滅并冷卻后會使集氣瓶中溫度恢復到室溫，而使實驗結(jié)論精確；
（4）一氧化碳和氧化鐵高溫反應生成鐵和二氧化碳，氧化鐵是紅色固體，鐵粉是黑色固體，所以玻璃管內(nèi)的紅色粉末變?yōu)楹谏�；CO和Fe₂O₃在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應方程式是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
故答案為：
（1）O₂，用帶火星的木條放在尖嘴口處，木條能夠復燃，則證明是氧氣；
（2）①燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生； ②與氧氣接觸；
（3）C；
（4）玻璃管內(nèi)的紅色粉末變?yōu)楹谏�；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；

點評 此題是一道多點知識考查題，主要是對常見的一些實驗的分析與探究，解題的關(guān)鍵是抓住實驗的目的并結(jié)合實驗注意事項進行分析與探究．