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实验突破(五)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:________________________________________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+O2CO23Fe+2O2Fe3O4[反思拓展](1)木炭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)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。(3)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_____。(4)木炭在氧气中燃烧,要由上而下缓慢深入的原因是_________________________。氧气具有助燃性,氧气浓度越高可燃物燃烧越剧烈防止火柴梗过多消耗集气瓶内氧气防止防止集气瓶内的氧气受高温熔融物溅落使集气瓶底炸裂热膨胀而逸出1.[2018·北京节选]用图S5-1所示装置进行实验(夹持仪器略去)。(2)木炭遇O2燃烧时,现象为。拓展训练图S5-1木炭剧烈燃烧,发出白光,放出热量2.[2019·昌平期末改编]用图S5-2所示装置进行实验(夹持仪器略去;气密性已检验)。实验过程中观察到的主要现象有__________________________________________________。图S5-2木炭剧烈燃烧,发出白光,放热,澄清石灰水变浑浊3.[2019·北京节选]用如图S5-3所示装置进行实验。(2)能说明木炭在氧气中燃烧的产物为二氧化碳的现象是。图S5-3[答案](2)集气瓶内的澄清石灰水变浑浊[解析](2)二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,因此,能说明木炭燃烧产物为二氧化碳的现象是集气瓶内的澄清石灰水变浑浊。4.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。（实验记录见下页）氧气体积分数实验现象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,实验成功实验记录如下：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。(1)铁丝在氧气中燃烧的化学反应方程式为。[答案](1)3Fe+2O2Fe3O4[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+2O2Fe3O4。(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。(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。(4)根据探究2实验可知,乙同学说法合理,其理由是铁丝与O2的接触面积相同,但燃烧的剧烈程度不同。[答案](4)乙铁丝与O2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O2的接触面积相同,但燃烧的剧烈程度不同。(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](5)×100%=90%[解析](5)每瓶都留存30mL水,实验中收集体积分数为90%的氧气时,设应向集气瓶中加入水的体积为x,则可列计算式为×100%=90%,求得加入水的体积。(𝟑𝟏𝟎𝐦𝐋-𝒙)×𝟐𝟏%+(𝒙-𝟑𝟎𝐦𝐋)𝟑𝟏𝟎𝐦𝐋-𝟑𝟎𝐦𝐋(𝟑𝟏𝟎𝐦𝐋-𝒙)×𝟐𝟏%+(𝒙-𝟑𝟎𝐦𝐋)𝟑𝟏𝟎𝐦𝐋-𝟑𝟎𝐦𝐋(5)探究1实验用排水法收集氧气时,每瓶都要留存30mL水,以防止熔融物炸裂瓶底。实验中收集体积分数为90%的氧气时,设应向空集气瓶中加入水的体积为x,请列出能求解x的计算式:(空集气瓶容积为310mL,不考虑橡皮塞所占体积)。