⑸ 取一根镁条,用砂纸打磨光亮后,用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上点燃,待点燃后,立即移出火焰,放在石棉网上方。观察到镁条剧烈燃烧,产生耀眼的白光,发出大量的热,同时产生白色固体。![]()
镁带打磨光亮,除去表面氧化膜,以避免学生误以为镁是黑色的。做该实验前,一定要提醒学生注意保护眼睛,镁带燃烧时产生的强光对视网膜的刺激性太强,不能直视。
⑹ 取一根细铁丝,弯成螺旋状状(增大铁丝与氧气的接触面积,铁丝燃烧时,给上面的铁丝预热,以利于燃烧持续),在铁丝下端绑一根火柴梗。用坩埚钳夹住铁丝,点燃火柴梗,待火柴梗燃烧接近结束时,将铁丝伸入集气瓶中(同样,由上往下慢慢伸入)。观察到铁丝剧烈燃烧,产生明亮的白光,放热,同时生成黑色固体。
铁丝宜细,但太细易燃烧尽,不利于对现象的观察,一般用石棉网上的铁丝比较合适。若用铁丝窗纱上的细铁丝,可用2~3根拧在一起使用。一定要待火柴梗燃烧将尽时才伸入集气瓶中,过长会消耗更多的氧气,不利于铁丝燃烧。为防止生成的熔融物溅落瓶底,使瓶底炸裂,需在瓶底放少量的水或铺一层细砂。
4.探究评价:![]()
该探究实验操作要求比较高,特别是铁丝的燃烧实验,因此一定要求学生掌握实验要领,注意操作的准确性和规范性。为防止炸裂瓶底,放少量水或细砂都有局限性。放水少了起不到吸热作用,水放多了,集气瓶内气体少了。放细砂只能用排空气集气法收集,氧气的纯度很难保证。为避免以上缺点,我们可以在收集之前,在石棉网上剪下一块(比集气瓶内径稍大点),推入集气瓶内,再用排水法收集;亦可以点燃前,将潮湿的多层滤纸放入瓶底,此两法都能比较好的起到隔热作用。![]()
5.创新思维:![]()
⑴ 能使带火星木星复燃的气体不仅仅是氧气。
① 臭氧(O3)可使带火星的木条复燃。
② 一氧化二氮也能使带火星的木条复燃。一氧化二氮是一种无色气体,加热条件下可以分解生成氮气和氧气。
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在带火星条件下,加速了分解过程,增强了氧化性,从而使带火星的木条复燃。
③ NO2也能使带火星的木条复燃。这是由于NO2在常温下就能缓慢分解出氧气,在加热条件分解速度更快。因此,带火星的木条在氧气中也能复燃。
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⑵ 纯度为多少时,氧气可使带火星的木条复燃?
能使带火星的木条复燃烧的气体,未必是纯净的氧气。让我们看看实验的结果。先在集气瓶内预留一定量的空气,再用排水集气法收集氧气,集满后,用带火星木条试验,结果如下:![]()
实验编号 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
Ⅴ |
|
集O2体积(%) |
80 |
60 |
40 |
20 |
10 |
|
预留的空气体积(%) |
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
|
带火星木条复燃情况 |
复燃 |
复燃 |
复燃 |
偶有复燃 |
不复燃 |
从实验结果可知,空气中添加20%氧气,带火星的木条就可能复燃,此时混合气体中含氧气:20%+80%×21%=36.8%。该值为视为氧气使带火星的木条复燃的极限。只要混合气体中氧气含量超过此极限值,木条就可能复燃。所以,用带火星木条复燃时,只能说明收集的氧气纯度超过了36.8%这一极限值。
纵上所述,用带火星木条检验排空气法收集的气体是否纯净,是不太可靠的。所以,收集气体(不仅是氧气)时,能用排水法收集气体时,我们仅可能用排水法或用其他排液体的方法收集(如排饱和食盐水、排稀酸溶液等)。
⑶ 木炭燃烧![]()
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在试管底部放层细砂,如图6-1所示。 ![]()
用镊子夹取黄豆大小的一粒木炭,在酒精灯火焰上加热到红热,小心放到试管底的细砂上。通过直角导管向大试管内通入氧气,可看到木炭剧烈燃烧,发出白光。若停止通入氧气,白光消失;继续通入氧气,白光再次出现。该过程可反复多次,直到木炭燃尽为止。
木炭燃尽后,待试管冷却,向大试管中倒入适量的澄清石灰水,振荡,静置。待细砂沉淀后,可见澄清石灰水变浑浊。
⑷ 硫在氧气中燃烧
如图6-2甲所示,取一段约3 cm长的粉笔头,用小刀在其大头一端挖一个小圆坑,将另一端置于燃烧匙上。若难以直立,可以放入粉笔后,滴入熔化的石蜡油,等石蜡凝固后,可将粉笔固定。实验结束后,将燃烧匙浸入热水中,即可取出粉笔。
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在粉笔坑里放入少量的硫粉,点燃后,将燃烧匙慢慢地插入盛满氧气的集气瓶中,可见硫燃烧更旺,发出明亮的蓝紫色火焰,并有刺激性气味的气体产生。
该实验药品用量少,可避免硫燃烧时与铜质的燃烧匙反应,同时避免末燃烧尽的硫附着在燃烧匙上,难以清洗。
此实验也可不用燃烧匙,而采用如下方法:取一根较长的铁线,下端弯曲将粉笔捆绑住,点燃粉笔圆坑里的硫粉,伸入集气瓶中燃烧。如图6-2乙。
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