Question

17．依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案是科學(xué)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(yàn)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(fù)燃，則證明是氧氣．
（2）用乙裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(xué)危險(xiǎn)品爆炸事件中，消防員用水滅火導(dǎo)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(xué)式）
（3）用丙裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中，不正確的是C•
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)紅磷一定要足量
B．點(diǎn)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(guó)時(shí)期，我國(guó)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(yīng)（如圖丁所示）．能夠證明裝置A中玻璃管內(nèi)發(fā)生了化學(xué)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(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）電解水的實(shí)驗(yàn)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(fù)燃的氣體，為氧氣；負(fù)極產(chǎn)生能燃燒的氣體，火焰淡藍(lán)色；且負(fù)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(lái)分析；
（3）根據(jù)裝置可用來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量的原理：消耗氧氣使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水倒吸入瓶?jī)?nèi)，來(lái)分析本題；
（4）根據(jù)反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(fù)燃，則證明是氧氣；
（2）證明蠟燭中含有氫元素，可驗(yàn)證蠟燭燃燒生成物中有水來(lái)證明；燒杯中蠟燭很快熄滅，是因?yàn)闊�杯中的氧氣耗盡了，說(shuō)明蠟燭燃燒需要氧氣；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，反應(yīng)前Na、H、O的原子個(gè)數(shù)是2、4、2；反應(yīng)后Na、H、O的原子個(gè)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?jī)?nèi)氧氣，進(jìn)入的水減少會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
B．加緊彈簧夾是因?yàn)榉乐谷紵龝r(shí)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?jī)?nèi)壓強(qiáng)基本保持不變，所以水不會(huì)進(jìn)入，所以換成碳不行；
D．紅磷熄滅并冷卻后會(huì)使集氣瓶中溫度恢復(fù)到室溫，而使實(shí)驗(yàn)結(jié)論精確；
（4）一氧化碳和氧化鐵高溫反應(yīng)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(yīng)方程式是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
故答案為：
（1）O₂，用帶火星的木條放在尖嘴口處，木條能夠復(fù)燃，則證明是氧氣；
（2）①燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生； ②與氧氣接觸；
（3）C；
（4）玻璃管內(nèi)的紅色粉末變?yōu)楹谏�；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；

點(diǎn)評(píng) 此題是一道多點(diǎn)知識(shí)考查題，主要是對(duì)常見的一些實(shí)驗(yàn)的分析與探究，解題的關(guān)鍵是抓住實(shí)驗(yàn)的目的并結(jié)合實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)進(jìn)行分析與探究．