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硫+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化硫
在集气瓶底部放少量水(合理答案均可)
C
D
带火星的木条复燃,不能证明氧气是纯氧
40%
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量
的热
铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁
剧烈
铁丝越细,铁丝燃烧越剧烈
空气中氧气浓度较低
【分析】
要解决本题,需结合氧气的化学性质,分析各物质与氧气反应的产物、反应现象及实验注意事项:
1. 氧气与硫反应的产物是二氧化硫,据此确定X;
2. 能与氧气反应生成二氧化碳的黑色固体是碳,据此确定Y;
3. 氧气与铁反应的产物是四氧化三铁,据此确定Z;
4. 反应②是碳在氧气中燃烧,需回忆其燃烧现象;
5. 反应①是硫在氧气中燃烧,需写出对应的文字表达式;
6. 反应③是铁在氧气中燃烧,需明确实验时防止集气瓶炸裂的操作。
【解析】
(1) 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,因此X为二氧化硫;碳是黑色固体,在氧气中燃烧生成二氧化碳,因此Y为碳;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,因此Z为四氧化三铁。
(2) 反应②是碳在氧气中燃烧,实验现象为:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(3) 反应①是硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,文字表达式为:硫+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化硫。
(4) 反应③是铁在氧气中燃烧,会产生高温熔融物,为防止熔融物溅落炸裂集气瓶,实验时需在集气瓶底部放少量水(或铺一层细沙)。
【答案】
二氧化硫;碳;四氧化三铁;剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体;硫+氧气$\xrightarrow{点燃}$二氧化硫;在集气瓶底部放少量水(合理答案均可)
【知识点】
氧气的化学性质;化学反应文字表达式;实验操作注意事项
【点评】
本题围绕氧气与常见物质的反应展开,考查了反应产物、实验现象、文字表达式书写及实验注意事项,属于化学基础题,需学生牢记常见物质在氧气中燃烧的相关知识点。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题考查氧气与木炭、硫、铁丝反应的相关性质,需逐一分析每个选项,结合三个反应的具体特点判断正误。解题时要先明确三个反应的条件、现象、生成物状态和反应类型,再对应选项排查错误。
【解析】
先写出三个反应的化学方程式:
1. 氧气与木炭反应:$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$;
2. 氧气与硫反应:$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} SO_{2}}$;
3. 氧气与铁丝反应:$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} Fe_{3}O_{4}}$。
对选项逐一分析:
A选项:三个反应的反应条件均为点燃,说法正确;
B选项:三个反应都是剧烈的燃烧反应,都伴随放出大量热,说法正确;
C选项:反应物均为固体(木炭、硫、铁丝)和气体(氧气),但生成物中,$\ce{CO_{2}}$、$\ce{SO_{2}}$是气体,$\ce{Fe_{3}O_{4}}$是固体,因此“生成物都是气体”的说法错误;
D选项:反应物都是2种(对应单质和氧气),生成物都只有1种,均属于化合反应,说法正确。
综上,错误的说法是C。
【答案】
C
【知识点】
氧气的化学性质、化合反应、物质的状态
【点评】
本题围绕氧气与常见物质的反应展开,侧重考查反应的条件、现象、生成物状态及反应类型,属于化学基础知识点的常规考查,难度较低,需准确记忆各反应的细节,避免混淆铁丝燃烧的生成物状态。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题为硫在氧气中燃烧实验的改进装置分析题,解题思路是结合硫燃烧的反应原理、产物性质及装置特点,逐一判断各选项说法的正误。硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫,装置的密封性、水的作用等是判断的关键依据。
【解析】
对各选项分析如下:
1. 选项A:该装置为密闭体系,硫燃烧产生的二氧化硫不会逸散到空气中,避免了空气污染,能使实验更加环保,说法正确。
2. 选项B:电烙铁通电后放热,可使温度达到硫的着火点,从而点燃硫粉,说法正确。
3. 选项C:硫燃烧时放热,使瓶内气体受热膨胀,瓶内压强增大,气球先膨胀;反应结束后,温度冷却至室温,且反应消耗了瓶内的氧气,瓶内压强减小,气球随后收缩,说法正确。
4. 选项D:装置中水的作用是吸收有毒的二氧化硫(反应为$\ce{SO_{2} + H_{2}O = H_{2}SO_{3}}$),防止污染空气;若换为细沙,细沙无法吸收二氧化硫,不能达到相同的环保目的,说法错误。
【答案】
D
【知识点】
硫的燃烧实验、二氧化硫的性质、实验装置改进
【点评】
本题结合创新实验装置考查硫燃烧的相关知识,既体现了环保实验的理念,又检验学生对物质性质和实验细节的掌握程度,属于中等难度的实验分析题。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题是关于氧气性质的实验探究题,解题时需结合实验数据和已学的氧气相关知识逐一分析问题:对于任务一,通过实验结论判断带火星木条复燃是否需要纯氧,再从实验数据中找到能使木条复燃的最低氧气浓度;对于任务二,回忆铁丝在氧气中燃烧的现象、反应表达式,结合实验对比分析氧气浓度、铁丝粗细对燃烧的影响,以及铁丝在空气中不能燃烧的原因。
【解析】
(1) 分析实验数据可知,当氧气浓度达到40%时带火星木条即可复燃,并非只有纯氧(100%氧气)才能使带火星木条复燃,因此带火星的木条复燃不能证明氧气是纯氧;
(2) 根据实验结论,能使带火星木条复燃的最低氧气浓度为40%;
(3) 细铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;反应的文字表达式为:铁 + 氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁;
(4) 对比不同氧气浓度下铁丝燃烧的实验,可知其他条件相同时,氧气浓度越大,铁丝燃烧越剧烈;
(5) 对比相同氧气浓度下不同粗细铁丝的燃烧实验,可知其他条件相同时,铁丝越细,铁丝燃烧越剧烈;
(6) 燃烧需要可燃物与氧气接触且氧气达到一定浓度,空气中氧气浓度较低,无法达到铁丝燃烧所需的氧气浓度,因此铁丝在空气中不能燃烧。
【答案】
带火星的木条复燃,不能证明氧气是纯氧;40%;剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;铁+氧气$\xrightarrow{点燃}$四氧化三铁;剧烈;铁丝越细,铁丝燃烧越剧烈;空气中氧气浓度较低
【知识点】
氧气的性质、燃烧与燃烧条件
【点评】
本题为实验探究类题目,结合氧气的性质考查学生的实验分析能力,要求学生掌握铁丝燃烧的相关知识点,理解氧气浓度、反应物粗细对燃烧的影响,难度适中,注重基础知识点的应用。
【难度系数】
0.5