兴趣小组同学对氧气的收集进行了进一步探究。
【提出问题】不同的收集方法收集中的操作是否影响氧气的纯度？
【知识回顾】
（1）氧气能用向上排空气法收集，所利用氧气的物理性质是 通常状况下，氧气的密度比空气略大通常状况下，氧气的密度比空气略大，用排水法集氧气时，判断氧气已收集满的依据是 集气瓶口有大气泡向外冒出集气瓶口有大气泡向外冒出。
【实验设计】分别按下列方法，重复收集三瓶氧气，然后利用氧气传感器测定氧气的浓度（装置如图A），记录并取平均值。
用排水法收集氧气：①导管口一冒出气泡就进行收集；②当导管口气泡连续且较均匀时进行收集。
用向上排空气法收集氧气：③按图B所示，将导管伸入集气瓶中部进行收集，以能使放置在集气瓶口带火星木条复燃为氧气集满的标准；④按图C所示，将导管伸入近集气瓶底部进行收集，以能使放置在集气瓶口带火星木条复燃为氧气集满的标准；⑤按图C所示，将导管伸入近集气瓶底部进行收集，将氧气集满标准改为以能使放置在集气瓶口带火星木条复燃后再收集40s。
【实验记录】
| 收集方法、操作 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
| 氧气平均浓度/% | 63.7 | 89.7 | 67.0 | 79.7 | 88.4 |
（2）实验中每一种收集方法、操作均收集三瓶，并取其平均值，目的是
减小实验误差
减小实验误差
。（3）①、②均采用排水法收集，但①所得氧气浓度明显更小，其原因是
所收集到的气体中包括装置中原有的空气（合理即可）
所收集到的气体中包括装置中原有的空气（合理即可）
。（4）对比③、④的数据，用向上排空气法收集气体时，需注意
导管需伸入近集气瓶瓶底部
导管需伸入近集气瓶瓶底部
。（5）若采用向上排空气收集氧气时，要收集到较纯的氧气，可采取的措施是
能使带火星的木条复燃后，继续收集一会
能使带火星的木条复燃后，继续收集一会
。【答案】通常状况下，氧气的密度比空气略大；集气瓶口有大气泡向外冒出；减小实验误差；所收集到的气体中包括装置中原有的空气（合理即可）；导管需伸入近集气瓶瓶底部；能使带火星的木条复燃后，继续收集一会
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：22引用：1难度：0.5
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1．小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他纯镁条和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：
（1）表中“A”处内容应为物质 镁条 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A 。
（2）镁条燃烧的化学式表达式为。
（3）通过以上探究，你认为铁丝燃烧产生火星四射现象的原因可能是；实验时，铁丝需绕成螺旋状的目的是，为防止瓶底炸裂，需，铁丝燃烧的化学式表达式为。
（4）铁除了可以在氧气中燃烧，还可以在空气中发生缓慢氧化，该过程（填“放热”或“吸热”）；在生活中缓慢氧化的例子很多，下列也属于缓慢氧化的是（填序号）。
①锅炉爆炸 ②动植物的呼吸 ③食物的腐烂 ④水结成冰 ⑤酒和醋的酿造 ⑥农家肥的腐熟 ⑦火药爆炸
（5）某同学利用铁粉来测定空气中氧气的含量，如图所示，将足量的铁粉用水均匀地粘在试管内壁上，将试管倒立在装有水的烧杯中。实验过程中，观察到试管内液面缓慢上升。下列分析错误的是
A．水能进入试管的最大体积为试管容积的1/5
B．该铁粉在试管内发生了氧化反应
C．这一实验可以验证空气的组成不是单一的
D．如果把铁粉改为木炭粉，两者的现象完全相同发布：2024/11/4 8:0:2组卷：22引用：1难度：0.5 -
2．某化学兴趣小组在做“铁丝在氧气里燃烧”实验时，进行了一系列探究活动。
探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。
【讨论】
（1）空气中氧气的含量按20%计，用集气瓶收集含氧气60%的气体的方法可以是：。
【实验】
【结论】O2% 90% 70% 60% 55% 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
（2）就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为，且氧气浓度越大，燃烧现象越（填“剧烈”或“不剧烈”）。
探究二：铁丝燃烧产生火星四射的原因
（3）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是。
（4）对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请分析完成下表：
通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和物质 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 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 （填元素符号）有关。发布：2024/10/13 12:0:2组卷：42引用：2难度：0.5 -
3．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。
【问题】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？
【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。
②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
（1）（设计实验）为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案（填“合理”或“不合理”）。
（2）（实验探究）小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到水，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧；
C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。
针对假设A应作出的实验改进为；
针对假设B应作出的实验改进为；
针对假设C应作出的实验改进为。
（3）【查阅资料2】①黑色的Fe3O4和红色的Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表：
②Fe2O3高温时分解成Fe3O4
③FeO不稳定，容易被空气中的氧气氧化成Fe2O3
（理论探讨）根据铁丝燃烧的实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4，其化学反应方程式。
（4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。发布：2024/10/16 5:0:1组卷：52引用：1难度：0.5
