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2.某校研究性学习小组用如图1装置进行镁条在空气中燃烧的实验.燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%.

(1)燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是瓶内气体减少,导致压强减小,水沿导管进入瓶内.
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%,现进入集气瓶中水的体积约为其容积的 70%,根据空气的组成可推出减少的气体中还一定有氮气.
【发现问题】该气体是怎样减少的呢?
【假设一】氮气与镁条反应而减少
【假设二】氮气溶于水而减少.
【查阅资料】镁条是一种化学性质比较活泼的金属,在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2),镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁.请写出其中一个反应的文字表达式镁+二氧化碳$\stackrel{点燃}{→}$碳+氧化镁.
【结论】通过以上探究得出燃烧不一定需要氧气或二氧化碳不一定能来灭火等.
【实验拓展】
(3)如图2是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置.实验时,打开分液漏斗活塞,通入干燥氧气约10秒,引燃铁丝下端火柴,伸入塑料瓶内,并对准玻璃管口正上方,观察到的现象是:铁丝剧烈燃烧,火星四射,铁丝燃烧的文字或符号表达式为铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁.
(4)此实验改进后的优点是①②③.
A.氧气无需提前制备和收集,操作更方便.
B.塑料瓶代替集气瓶,防止集气瓶炸裂,更安全.
C.装置集氧气的制取、干燥、性质于一体,实验更优化.

分析 (1)镁燃烧消耗瓶内气体生成固体物质,瓶内气体减少,压强减小;
(2)氧气约占空气体积分数的21%,而氮气占78%,从而可判断只消耗氧气时,气体减少原体积的21%;而气体减少达70%时,大部分气体被消耗,说明减少的气体已不完全为氧气了,还应消耗了占空气78%的部分氮气;这只能说明是空气中的某些气体和镁反应了,或是空气中的某些成分在该环境中发生了反应,据此可以提出假设二;③已知反应物和生成物,则可写出镁在二氧化碳中燃烧的文字表达式.燃烧不一定需要氧气,镁与氮气和二氧化碳都能发生燃烧.
(3)点燃条件下,铁能够在氧气中剧烈地燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体.
(4)根据改进后的装置特点来分析.

解答 解:(1)镁条燃烧时会与空气中的氧气反应生成固体氧化镁,致使瓶内气体减少压强减小,水在大气压作用下进入瓶中;
(2)由于氧气只占空气体积的21%,如果镁条只和空气中的氧气反应,瓶内气体只能减少原体积的21%,所以进入水的体积最多不超过其容积的21%;实验中进入瓶中水的体积达70%,说明反应消耗空气的体积为70%,因此已不是仅消耗氧气了,还应消耗部分氮气;根据反应物和生成物,则可写出镁在二氧化碳中燃烧的文字表达式为:镁+二氧化碳$\stackrel{点燃}{→}$碳+氧化镁.镁与氮气和二氧化碳都能发生燃烧,说明燃烧不一定需要氧气.
(3)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式:铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁;
(4)实验装置改进后,氧气无需提前制备和收集,操作更方便;塑料瓶代替集气瓶,防止集气瓶炸裂,更安全;装置集氧气的制取、干燥和性质验证一体,实验更优化.故填:①②③.
故答案为:(1)瓶内气体减少,导致压强减小,水沿导管进入瓶内;(2)21;氮气;氮气与镁条反应而减少;镁+二氧化碳$\stackrel{点燃}{→}$碳+氧化镁.燃烧不一定需要氧气或二氧化碳不一定能来灭火等;(3)铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁;(4)①②③.

点评 根据对空气组成成分的认识,利用镁的性质及题中资料信息考查获得信息解决问题的能力.

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

14.试根据图中信息回答下列问题:

(1)图1汽车表面喷漆的主要目的是为了防锈,其原理是隔绝氧气和水;
(2)图2沙漠地区铁制品锈蚀较慢的原因是铁生锈的条件是铁同时与氧气和水接触,沙漠地区气候干燥,(水分少),铁在干燥的空气中不易生锈;
(3)图3用洗涤剂去除油污是因为洗涤剂具有乳化的功能.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

15.下表是一氧化氮在通常状况下的部分性质:(空气的密度为1.293g/L)则实验室收集一氧化氮气体,可采用的方法是(  )
物理性质化学性质
密度溶解性
1.249 g/L微溶于水一氧化氮+氧气→二氧化氮
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水集气法
D.既可用向上排空气法,又可用排水集气法

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

10.图1是实验室制取气体的一些装置,据图回答有关问题.(友情提示:以下所选装置均填装置标号)

(1)写出序号为①②③的仪器名称:①试管;②集气瓶;③酒精灯.
(2)写出你知道的化学实验中可选用装置C制取气体的文字表达式高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;
①该装置中试管口要略向下倾斜目的是防止冷凝水倒流,引起试管破裂;
②收集所得气体可选用的一种装置是D或E.
③如何检验收集的气体是氧气?将带火星的木条伸入收集的气体中,若木条复燃,证明是氧气.
④若收集一瓶氧气,供硫粉在氧气中燃烧的实验使用,最好选用气体的收集装置中的D,理由是:
集气瓶底要留少量水.
⑤若用A装置和B装置制氧气,最好选择A装置理由:可以控制反应速率.
(3)某学校化学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:
①取5只250mL集气瓶,分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5;
②用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,用制取的氧气通过排水法将上述1~5号瓶中的水排去;
③将带火星的木条依次插入1~5号瓶中,把观察到现象和计算数据,填入下表.
集气瓶标号12345
集气瓶中氧气的体积分数28.9%36.8%44.7%52.6%60.5%
带火星木条的状况微亮亮很亮复燃复燃
试回答下列问题:
①实验室中采用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,可采用的发生装置是(填标号)A或B,理由是过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热.其反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{MnO_2}{→}$水+氧气,该反应所属的基本反应类型是分解反应.
②根据以上实验事实,下列说法中正确的是B(填写相应的标号).
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条就能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
③上述实验表明:物质燃烧的程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈.请你再举一例,将实验内容和实验现象填写在下表中:
实验内容实验现象实验结论
氧气浓度越大,燃烧越剧烈
(4)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体,该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂.你认为图1中最适合制取乙炔气体的发生装置是A;如果用图2所示装置收集乙炔,气体应从b(填“a”或“b”)端管口通入.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

17.如图是小明同学在“化学实验操作考查”中相关的实验操作,其中正确的是(  )
A.
 验满氧气
B.
滴加液体
C.
 点燃酒精灯
D.
  称氯化钠质量

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7.氧气性质的验证:老师在实验室给学生做氧气性质的演示实验.
(1)请写出硫在氧气中燃烧的文字或符号表达式:硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫
(2)如果实验中取出燃烧匙时硫仍在燃烧,这时你认为应B
A.放在空气中继续燃烧      B.立即放入水中
(3)在做该实验时燃烧匙要由上往下缓缓伸入集气瓶中,这样做的目的是充分利用瓶内的氧气.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

14.请写出下列化学式:
(1)氢气H2   (2)氮气N2
(3)氧气O2  (4)氯气Cl2 
(5)碳C    (6)磷P
(7)硫S    (8)水H2O
(9)二氧化碳CO2   (10)氧化铜CuO
(11)氧化铁Fe2O3   (12)氢氧化钙Ca(OH)2
(13)硫酸H2SO4     (14)碳酸钙CaCO3
(15)高锰酸钾KMnO4  (16)双氧水H2O2.

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11.下列物质的性质中,属于化学性质的是(  )
A.氢气可燃烧B.浓盐酸易挥发C.干冰易升华D.铜丝能导电

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

12.用化学符号表示:
(1)氢原子H; 
(2)水分子H2O;
(3)氧气O2.

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