1 人教版九上化学期末专项空气中氧气含量的测定+氧气性质的实验 （解析版）

红磷【典例1】一空气中氧气含量的测定+氧气化学性质的实验红磷【典例1】【知识总结】1探究空气中氧气的含量【实验目的】用实验证明空气中氧气体积约占1/5,氮气约占4/5。【实验装置】弹簧夹水一【药品选择的分析】(1)可燃物能够在空气中燃烧，不能选用铁丝代替红磷，因为钱不仅与(2)可燃物在空气中燃烧时只能与氧气反应，不能消耗其他的气体。不选用镁代替红磷，因【实验步骤】(1)连接装置，检票装置的气密性；(2)在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，做好记号；(3)用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞塞紧；(4)待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。述正确的是()弹簧夹弹簧夹弹簧夹A.点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中图所示，(部分夹持装置已忽略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是()红磷弹簧夹水C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好【解析】A、红磷燃烧的化学方程式可E确。B、待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，该选项不正确。C、实验结束后氧气消耗，试管内气体的主要成分为氮气，该选项正确。D、改进后的装置防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，该选项正确。故选B。【典例3】某化学兴趣小组的同学利用如图实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验。下列对该实验描述正确的是()②铜丝的作用是引燃白磷【解析】①本实验主要测定空气中氧气的体积分数，故氮气不与红磷反应且难溶于水是设计该实验的依据之一，故正确；②铜丝的作用是引燃白磷，利用铜丝的导热性，故正确；③白磷燃烧放出热量，装置内压强增大，可观察到左端玻璃管液面下降，实验结束后，冷却至室温，观察到左端玻璃管内水面一直上升至一格，说明氧气占空气体积分数的五分之一，所以实验过程中左端玻璃管内水面先下降后上升，故错误；④木炭燃烧生成了二氧化碳气体，会使装置内压强基本不变，无法正确测定空气中氧气的含量，故错误；⑤白磷燃烧产生大量的白烟，不是雾，故错误；⑥该实验的优点是实验装置始终密封，无气体逸出，减小误差，故正确；所以正确的有：①②⑥。故选A。 暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。甲同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图1所示，实验后测得集气瓶(容积为250mL)中水的体积为65mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。乙同学利用传感器下列说法错误的是()于本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%<21%,若实验前弹簧夹未加紧，由于气发生反应),乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是() 25m均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为：和15mL-乙实验很难得出准确的结论，是因为30mL空气中的氧气体积是6mL,注射器刻度应该减小反应，该选项正确。故选A。【典例6】如图所示是测定空气里氧气含量的装置，气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管。点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。(1)红磷燃烧的现象：,文字(或符号)表达式为0(2)打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：(3)实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因之一O₂含量O₂含量ABE0(3)红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等【解析】(1)红磷燃烧的现象：燃烧，放热，产生白烟，反应生成五氧化二磷，文字(或●(2)打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。(3)实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因：红磷的量不足；未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。【典例7】某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验，利用下列装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余?【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。燃烧匙燃烧匙气压传感器温度传感器红磷蒸馏水氧气浓度传感器图2图3(1)激光笔的作用是(2)红磷燃烧的化学方程式为(3)实验过程中，刚开始即使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷也不会燃烧的原因【实验结论】根据上述实验，得出结论如下：结论2:用“燃磷法测定空气中氧气含量”时，选择(填“红磷”或“白磷”)更合适，理由是0【拓展延伸】如图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传(5)在图中(填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；请你解释曲线AB段、(6)小组同学通过查阅资料得知，验证空气中氧气体积分数较好的药品是铁丝绒，利用铁与氧气、水等的缓慢氧化，可将空气中氧气浓度消耗至0.2%.将足量细铁丝绒置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中(如图3),一段时间后你将看到的现象是o【答案】(1)提供热量使温度达到红磷和白磷的着火点；(3)白磷在蒸馏水中未与氧气接触(4)①;白磷；足量的白磷能将装置内氧气消耗的更完全；(5)C;刚开始激光笔未加热温度至红磷着火点，未发生燃烧，红磷发生缓慢氧化消耗少量(6)铁丝表面有红褐色物质生成；试管内液面上升，上升水的体积约占试管内空气体积的【解析】(1)激光笔是能量装置，可以加热升温，在照射到钥匙上的红磷与白磷后，温度(2)磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，书写方程式注意配平及反应条件；(3)根据可燃物燃烧需要与氧气和达到着火点的条件，可以判断，在刚开始时直接对白磷加(4)根据图1的实验可知，在红磷燃烧后，将白磷提出水面后也可点燃，说明还有剩余氧气，因此猜想①正确，说明白磷可以在更低氧气浓度中继续燃烧，所以选择验证氧气占空气体积(5)红磷点燃时，氧气浓度骤然降低，此时应该是B点，当红磷熄灭时，氧气应该被消耗掉此时激光笔的加热温度还未达到红磷着火点，红磷只能发生缓慢氧化，消耗少量的氧气；DE(6)铁生锈后生成红褐色氧化铁，所以可以看到红褐色物质生成，而试管内氧气被消耗，压强减少，内部液面上升，达到试管体积的五分之一，验证了氧气占空气体积五分之一的结论。1.教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。教师分析该实择汞还有其它优点，下面不属于汞的优点的是()汞图1图1A.生成的氧化汞加热分解又能得到汞和氧气可向上提可向上提一细沙氧气C.C点时，带火星的木条剧烈燃烧D.实验结束时，氧气被完全消耗板稍向上提起，则燃着的蜡烛接触到充足的氧气会燃烧更旺，同时消耗氧气是其浓度降低，因此BC段蜡烛燃烧更旺，故A正确；B、AB段表示氧气含量增加，此时隔板未提起，由于探头在容器的底部，说明氧气的密度比空气大，故B正确；C、C点时，正在消耗氧气，此时氧气会使带火星的木条复燃并剧烈燃烧，故C正确；D、在氧气浓度不再减少时，说明反应结束，但氧气含量并未减少到0,说明此时装置内的氧气并未被完全消耗，故D错误。故选D。3.某化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量(部分固定装置已略去)。已知：生石灰与水反应放出大量的热。关于该实验有下列说法：其中正确的是()实验中白磷燃烧放热，试管内气体先膨胀，冷却后压强减小，故注射器活塞先向右移动，后向;4.某化学兴趣小组利用“Y形管”和其它仪器组装成如图一、图二所示的装置，选用不同试剂进行实验探究(装置气密性良好；所有化学反应都充分、完全)。红磷水水试剂甲试剂乙量气管水准管图一实验目的是测定空气中氧气的体积分数。操作步骤如下：I.按如图所示连接并固定装置，观察现象；III.观察到红磷熄灭并冷却至室温后，读取注射器中水的体过氧化氢溶液遇二氧化锰时，产生大量气泡并放出大量热。操作步骤如下：I.实验前调整量气管，使量气管液面与水准管液面相平；Ⅲ.实验结束后，再次调整量气管，使其液面与水准管液面相平后再读出量气管中体积。关于图一实验和图二所示装置及可选试剂可能进行的实验，有下列说法0ddP红磷空气A.①④⑥⑧B.②④⑥⑧C.①④⑦D.④⑦⑧6.如图所示，甲为老师演示的测定空气中氧气含量的实验，乙为兴趣小组设计的相关改进实验。实验前，乙中集气瓶(容积为230mL)内装有20mL水，量筒(规格为100mL)内装有一定量的水，初始读数为70mL,实验时把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，反应结束并冷却后量筒内读数为30mL。(提示：白磷与红磷的化学性质相似，在40℃就能够燃烧)水水(1)请写出该反应的文字表达式(2)该实验全过程中看到的现象：(3)列式并计算空气中氧气的体积分数：(4)经过计算发现实验结果发生了偏差，可能的原因是(2)白磷燃烧冒白烟，放热，集气瓶中液面先下降后上升；(4)白磷量不足；装置气密性不好等(合理即可)【解析】(1)白磷与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：白磷+氧气(2)白磷燃烧时，产生大量白烟，放出热量，集气瓶内气压变大，液面降低，冷却后，集气瓶内气压减小，量筒内的水沿导管流入集气瓶；(3)量筒内减少水的体积为：70mL-30mL=40mL,集气瓶内空气体积为：230mL-20mL=210mL,40mL水的体积就是210mL空气中氧气的体积，则有氧气的体积分数为：(4)实验结果偏小可能的原因有：白磷量不足，不能将氧气全部消耗掉；装置气密性不好，冷却过程中空气进入集气瓶。7.探究空气中氧气含量的实验(如图所示),回答下列问题：(1)甲同学点燃燃烧匙中的红磷，观察到红磷燃烧，放热，并产生大量的,该反应的文字表达式。冷却后，打开弹簧夹，出现的(2)乙同学用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小，其原因可能是。(要求答出两种)(3)实验结束后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气，且瓶内水面上升到一定高度后不再上升(4)丙同学探究能否用镁条代替红磷，将镁条点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种叫氮化镁的粉末。请写出镁在氮气中燃烧反应的文字表达式,分析后认为(填“能”或“不能”)代替红磷，原因是。若用镁代替红磷实验，进入瓶中水的体积会(填>或<或=)瓶内空气体积0(5)下列有关测定空气中氧气含量实验说法正确的是(填字母)。A.燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高B.本实验可以证明空气含有N₂、O₂、CO₂和稀有气体C.选用红磷是因为只能与空气中的氧气反应，且生成物为固体水的体积约占瓶内空气体积的1/5;(2)红磷的量不足；装置漏气(合理即可);(3)氮气难溶于水；【解析】(1)甲同学点燃燃烧匙中的红磷，观察到红磷燃烧，放热，并产生大量的白烟，即磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气点燃五氧化二磷；冷却后，打开弹簧夹，出现的现象是：水被倒吸入集气瓶中，约占原水面以上气体体积的五分(2)乙同学用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小，其原因可能是：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；(3)氮气具有的性质是：氮气既不能燃烧，也不能支持燃烧；氮气与磷不反应；氮气难溶于认为：镁不能代替红磷，原因是镁在点燃的条件下，不仅与氧气反应，也与氮气反应；若用镁代替红磷实验，进入瓶中水的体积会大于瓶内空气体积的五分之一；(5)A、集气瓶中的氧气的量是一定的，反应需要的红磷的量也是一定的，最终进入集气瓶中的水也是一定的，并不是燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高，该选项说法不正确；B、本实验可以证明空气中氧气的含量，但是不能证明空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体等，该选项说法不正确；C、选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成固态的五氧化二磷，该选项说法正确。8某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数，实验探究过程如下：【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少?【实验准备】锥形瓶内空气体积为240mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。【实验探究】装入药品，按如图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。(1)实验中使用了足量白磷，目的是,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃程式0(2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约6mL时停止下流。【得出结论】氧气占空气总体积分数为(保留一位小数)。【误差分析】根据上述实验测定空气中的氧气体积分数，分析该实验中可能存在的问题0水水一弹簧夹空气足量白磷细沙气球【答案】(1)使氧气完全反应不支持(2)先膨胀后缩小；(3)18.3%在重力作用下进入集气瓶中的水偏多，导致实验结果偏大；【解析】【现象分析】(1)实验中使用了足量白磷，目的是使氧气完全反应，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧，白磷燃烧的化学方程式：(2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先膨胀(白磷燃烧放热，气体膨胀，气压增红磷0白磷红磷0白磷活塞【得出结论】氧气占空气总体积分数为：【误差分析】根据上述实验测定空气中的氧气体积分数，分析该实验中可能存在的问题是在重力作用下进入集气瓶中的水偏多，导致实验结果偏大。9.学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进：(已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷)-红磷图1图2图3图4(1)如图1,红磷在瓶中燃烧产生大量,燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积白5写出该反应的化学方程式o通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是溶于水。(2)图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是0(3)图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线(填序号)。(4)图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL,若装置漏气，测定结果会(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL,则测得的空气中氧气的体积分数为0(5)利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。X曲线表示(选填“温度”或“氧气浓度”)变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是C;难；(2)先变大后变小；曲颈瓶曲颈瓶槽【解析】(1)红磷燃烧，产生大量白烟，放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：;由于集气瓶中的液面上升一定高度后就不再变化，说明氮气难溶于水。(2)红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，气球变大，后来随着氧气的消耗，气球又慢慢变小。(3)氧气约占空气体积的五分之一，活塞移动的体积即为氧气的体积，若白磷不足，氧气不能完全消耗，则活塞最终停在刻度线4～5之间，故选C。(4)若装置漏气，由于会有气体进入集气瓶中，则结果会偏小；由于进入的水的体积即为氧气的体积，则测得的空气中氧气的体积分数(5)由图可知，X先变大后变小，则X曲线表示温度；由于红磷燃烧放热，则装置中的温度瞬间升高，压强增大。10.空气中氧气含量测定的实验研究与改进。铁架台磷酒精灯图2(1)化学史上拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分(实验装置如图1)。曲颈甑中汞的作用是。该实验的缺点是耗时太长且0(2)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)。①写出红磷燃烧的化学方程式oA.红磷燃烧产生大量白雾B.红磷熄灭以后，要等冷却到室温方可打开止水夹C.红磷的用量多少不会影响测定的结果D,该实验可说明氮气难溶于水(3)因红磷燃烧无法将装置中的氧气完全耗尽，根据铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜固体设计了如图3实验装置，再次测定空气中氧气含量。O拉注射器活塞，目的是o_③测得实验数据如表(读数时已将气球内的气体挤入硬质玻璃管):实验前的体积实验后的体积硬质玻璃管内气体注射器中气体注射器中气体21.0mL请根据表格中的数据计算出空气中氧气的含量(计算结果精确到0.1%)。【答案】(1)消耗氧气；汞有毒，污染环境；(3)检查装置气密性；使空气充分流动，把氧气耗尽；20.6%【解析】((1)化学史上拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分(实验装置如图1)。曲颈甑中汞的作用是消耗氧气。该实验的缺点是耗时太长且汞有毒，污染环境。o②A.红磷燃烧产生大量白烟，该选项不正确；B.红磷熄灭以后，要等冷却到室温方可打开止水夹，该选项正确；C.红磷的用量不足，导致实验结果偏小，该选项不正确；D,该实验可说明氮气难溶于水，该选项正确。9可能的原因是红磷不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹。注射器活塞，目的是使空气充分流动，把氧气耗尽。02氧气性质的实验02氧气性质的实验1.氧气能供呼吸；2.氧气能支持燃烧；3.氧气与下列物质反应现象在空气中点燃点燃后伸入氧气中火星的木条带火星的木条复燃木炭发红光、产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体发白光、放热、产生的气体能使澄清石灰水变浑浊硫产生微弱的淡蓝色的火焰、放热并生成有刺激性气味的气体产生明亮的蓝紫色火焰、放热、并生成有刺激性气味的气体铁不燃烧剧烈燃烧，火星四射、放出大量热、生成黑色固体磷放热、产生大量白烟燃烧剧烈、产生大量白烟镁不燃烧发出耀眼的白光、放出大量的热、生成白色固体。(1)硫在氧气中燃烧，集气瓶中应放少量的水或氢氧化钠溶液，吸收生成的二氧化硫防止其污染空气。【典例1】如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧，但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是()氧气硫空气氧气硫硫B.实验甲和实验乙中生成物相同，但是实验丙和实验丁的生成物不同【解析】A、实验甲中观察到燃烧发出淡蓝色火焰，实验乙中观察到燃烧发出蓝紫色火焰，故选项说法错误。B、实验甲和实验乙中生成物相同，实验丙和实验丁的生成物也相同，故选项说法错误。C、硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧，可以看出增大反应物的浓度和反应物接触面积可以使反应更充分更剧烈，故选项说法正确。D、甲乙实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，丙丁中水的作用是防止集气瓶炸裂，故选项说法错误。故选C。 【典例2】如图所示是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡、悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。(1)硫在氧气中燃烧的现象为(2)氢氧化钠溶液的作用是(3)毛玻璃片不脱落时，大气压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)瓶内气体压强。氧气硫【答案】(1)产生蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，放出热量；(2)吸收二氧化硫，防止污染空气；(3)大于【解析】(1)硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，同时放出热(2)二氧化硫是空气污染物，而氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，因此氢氧化钠的作用为吸收二氧化硫，防止污染空气；(3)毛玻璃片不脱落，是由于氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，使装置内压强变小，并且瓶内气体压强小于大气压强。【典例3】某兴趣小组同学利用横口管(如图甲)等仪器设计实验探究“氧气的性质”。液体A横口管甲的细铁丝液体甲固体B二氧化锰红热木炭丙固体乙化锰(1)如图乙，将注射器内液体A注入集气瓶中，有氧气产生，发生反应的符号表达式为;利用此装置进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时，横口管底部要盛少量的水或盛有固体细沙B的作用是(2)完成(1)实验后，在固体B上方放一块红热的木炭，再套上一个横口管进行“木炭在氧气中燃烧”实验(如图丙),为证明该反应有二氧化碳生成，液体C应为(填_名称),观察到液体C中的现象为o_【答案】(1);防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底；(2)澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊【解析】(1)如图乙，将注射器内液体A注入集气瓶中，有氧气产生，即过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，发生反应的符号表达式为：;利用此装置进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时，横口管底部要盛少量的水或盛有固体细沙B的作用是防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底；(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，为证明该反应有二氧化碳生成，液体C应为澄清石灰水，观察到液体C中的现象为澄清石灰水变浑浊。【典例4】如图是铁丝在氧气中燃烧实验过程示意图，请回答下列问题。细铁丝细铁丝氧气柴A水(1)实验过程回顾教师上课时取出一根细铁丝，用砂纸打磨至光亮，并绕成螺旋状，在下端系上一根火柴(如图B)。接着点燃火柴，当火柴快要熄灭时慢慢地伸入盛有少量水的集气瓶中(如图D),观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射。(2)学生实验与反思接着，学生模仿教师操作也做同样实验，有不少学生没有观察到火星四射的燃烧现象。学生寻找原因，讨论如下：0A.集气瓶内水的有无B.铁丝的粗细D.引燃火柴后伸入集气瓶时的早晚(3)实验再探究产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状，铁丝种类有工业级纯铁丝(含碳0.05%),低碳钢铁丝(含碳0.2%),中高碳钢铁丝(含碳0.6%)等。②铁丝的硬度与含碳量有关，硬度大其含碳量(选填“高、低”)。(2)C中的铁丝没有燃烧而D中的铁丝燃烧；将B中的铁丝不经C点燃，直接放入D中的(3)二氧化碳；高；铁丝在空气中不能燃烧。【解析】(1)①、铁丝表面可能会生锈，也可能会有一些杂质，故用砂纸打磨铁丝的目的丝维持在较高的温度；③、铁丝在氧气中燃烧会生成四氧化三铁，故化学方程式是气中氧气浓度比集气瓶中的氧气的浓度低，故铁丝燃烧条件可能与氧气的浓度有关推测的依据瓶中水的作用是防止高温熔融物掉落，使集气瓶底部炸裂，故集气瓶内水的有无不会影响铁丝燃烧的现象，故A不符合题意；(3)①、铁丝种类有工业级纯铁丝(含碳0.05%),低碳钢铁丝(含碳0.2%),中高碳钢铁丝(含碳0.6%)可知，铁丝中含有碳元素，飞溅本质是实验过程中产生一种气态物质受热体积膨胀而产生的喷射状，故实验中使熔化的生成物飞溅的气体可能是碳与氧气点燃生成的二氧化碳气体；②、由铁丝种类有工业级纯铁丝(含碳0.05%),低碳钢铁丝(含碳0.2%),中高碳钢铁丝(含碳0.6%)可知，铁丝的硬度与含碳量有关，硬度大其含碳量高；③、铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气，也就无法产生压强差，故实验室测定空气中氧气含量的实验中选用红磷而不选用铁丝的主要原因是铁丝在空气中不能燃烧。【典例5】某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动。图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是;铁丝应由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，原因是。集气瓶中先放一些水的作用是。铁丝燃烧的符号表达式为【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧?【设计实验1】取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：分数实验现象燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功难以燃烧，只是发红【结论】就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是(“>”“=”或“<”)55%,且氧气浓度越大，燃烧现象越(填“剧烈”或“不剧烈”)。【探究二】兴趣小组同学又产生新的猜想，铁丝燃烧，是否和铁本身的颗粒大小有关?【设计实验2】他们用还原铁粉、纳米铁粉在空气中进行实验，实验操作及现象如表：还原铁粉纳米铁粉粒径大小(nm)实验操作和现象直接洒在燃着的酒精灯外焰上，有火星直接从密封容器中洒落在石棉网上，有火星由此实验你能得出的结论是：【探究三】铁丝燃烧为什么会火星四射?【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳【设计实验3】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：物质纯铁丝含碳0.05%的铁丝含碳0.2%的铁丝含碳0.6%的铁丝燃烧时的现象剧烈燃烧，无火星剧烈燃烧，极少火星剧烈燃烧，少量火星剧烈燃烧，大量火星【结论】通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量(填“有关”或“无关”)。【答案】【实验回顾】除去铁丝表面的氧化物；引燃的作用；使铁丝与充分反应；防止高温【探究一】【结论】>;越剧烈；的要求是>55%,且浓度越大，燃烧选项越剧烈，故答案为：>;越剧烈；触明火才能燃烧，2-200nm直接从封容器中洒落在石网上，有火，说纳米铁粉需要达到一定1.氧气是一种比较活泼的气体，能与许多物质反应(甲、乙、丙中都装了水),下列说法描述正确的是()铁丝氧铁丝气乙A.三个实验燃烧现象的描述：甲会生成黑色固体，乙会产生白烟，丙中会发出淡蓝色火焰B.三个实验都体现了氧气具有可燃性C.三个反应既是化合反应，也是氧化反应D.丙中的水也可以用细沙代替【解析】A、三个实验燃烧现象的描述：甲会生成黑色固体，乙会产生白烟，丙中会发出蓝紫色火焰，故A描述不正确；B、三个实验都体现了氧气具有助燃性，不是可燃性，故B描述不正确；C、三个反应都是由两种物质生成了一种物质，都是化合反应，都是物质与氧气发生了反应，都是氧化反应，故C描述正确；D、细沙不能吸收二氧化硫，丙中的水不可以用细沙代替，故D描述不正确。故选C。2.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，可以与许多物质发生化学反应。如图是探究氧气化学性质的实验。氧气红磷氧气红磷水(1)图工中夹持木炭的仪器名称是0(2)图丁中木炭在氧气里燃烧的反应的文字表达式为(3)甲、乙、丙的集气瓶里都预先加入少量水，但其目的各不相同。装置乙中加少量水的目的是o(4)写出丙实验中的实验现象:实验过程中没有观察明显的火星四射现象，可能的原因是【答案】(1)坩埚钳；(2)碳+氧气点燃氧化碳；(3)吸收反应生成的五氧化二磷；(4)剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体；铁丝生锈、氧气不纯、温度没有达到铁的着火点等【解析】(1)图丁中夹持木炭的仪器名称是坩埚钳。(3)装置乙中加少量水的目的是吸收反应生成的五氧化二磷。(4)丙实验中的实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体；实验过程中没有观察明显的火星四射现象，可能的原因是铁丝生锈、氧气不纯、温度没有达到铁的着火点等。3.分析如图所示的两个实验，回答下列问题：(1)甲是硫粉在氧气里燃烧的实验。硫在氧气中燃烧的现象为气瓶里放入少量水的目的主要是吸收生成的有害气体SO₂,由此推测，SO₂具有的物理性质(2)乙是细铁丝在氧气里燃烧的实验。若实验中铁丝没有燃烧，其原因除铁丝太粗、铁丝表面事先没有打磨、铁丝没有绕成螺旋状、火柴刚点燃就伸入集气瓶中，还可能的原因是(2)氧气不纯等其原理是降低可燃物的温度至着火点以下。(2)乙是细铁丝在氧气里燃烧的实验。若实验中铁丝没有燃烧，其原因除铁丝太粗、铁丝表面事先没有打磨、铁丝没有绕成螺旋状、火柴刚点燃就伸入集气瓶中，还可能的原因是氧气不纯等。4.如图有关探究氧气的性质的实验，请回答：【探究一】探究氧气的物理性质。(1)通常情况下，氧气是一种无色无味的气体。降温、加压就会发生状态的改变：在过程中①、②中发生的变化都是变化。氧氧星的木条实验I实验Ⅲ(2)实验L,可观察到的实验现象是带火星的木条o(3)实验I集气瓶中少量水的作用是吸收SO,,。请写出硫在氧气中燃烧的非 ((4)实验Ⅲ为铁丝的燃烧实验。(5)上述实验，说明氧气是一种化学性质活泼的气体，能与许多物质发生反应。【答案】(1)物理；(2)复燃；(3)防止污染空气；氧化反应；(4)螺旋；;氧气的浓度；(5)比较。【解析】(1)在过程①、②中，只是氧气状态的变化，没有新物质生成，(4)步骤a中，要把光亮的细铁丝盘成螺旋状，目的是增大铁丝与氧气的接触面，尽快提高Fe+O₂点燃Fe₃O4;实验Ⅱ,可观察到步骤b中因为空气中氧气含量少，铁丝不能燃烧，步骤c(1)活动一：铁丝缠绕成螺旋状的作用?【实验内容】取3根材质、大小相同的铁丝，将一根拉直，另两根绕成宽窄不同的螺旋状，进行如图所示实验。IⅡⅢ【实验现象】铁丝均能燃烧，剧烈程度不同。Ⅱ最剧烈，其次是Ⅲ,较弱是I。【实验分析】铁丝在氧气中能不能燃烧，与将铁丝缠绕成螺旋状关。【实验结论】将铁丝缠绕成螺旋状的作用是0活动二：铁丝燃烧产生火星四射的原因?【查阅资料】日常生活中的铁制品都含有少量的碳杂质。【实验内容】取长短相同、直径均为0.38mm、含碳量不同的4根铁丝分别在足量氧气中燃烧。【实验现象】含碳量不同的铁丝纯铁丝含碳0.05%的铁丝含碳0.2%的铁丝含碳0.6%的铁丝燃烧时的现象无火星四射，熔断剧烈燃烧，极少火星剧烈燃烧，少量火星未记录【实验分析】(2)推测表中“未记录”部分的内容可能是(3)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式为【实验结论】(4)通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射的现象，可能与