鐵絲在氧氣中燃燒的實驗改進

如圖是“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗的改進裝置。實驗時，打開分液漏斗活塞，通入干燥氧氣10秒，引燃鐵絲下端火柴桿，伸塑料瓶內，并對準玻璃管口正上方，觀察到的現象是：鐵絲劇烈燃燒，;該反應的化學方程式為 。改進后的實驗裝置具有的優(yōu)點是（填序號）觀察到的現象是：鐵絲劇烈燃燒，;該反應的化學方程式為 。改進后的實驗裝置具有的優(yōu)點是（填序號）氧氣無需提前制備和收集，操作更方便；塑料瓶代替集氣瓶，防止集氣瓶炸裂，更安全；裝置集氧氣的制取、干燥和性質驗證于一體，實驗更優(yōu)化。用量筒和錐形瓶測定空氣中氧氣的含量、改進后測定空氣中氧氣含量實驗裝置——量筒錐形瓶裝置（如圖）二、測定裝置改進后的特點1、改進的實驗裝置原理與教材原理相同，有區(qū)別的是，消耗氧氣所占空間所填充的水，可用差值法準確讀出。2、改進后的裝置氣密性可檢查（檢查方法同課本檢查試管氣密性相同。）3、改進后的裝置紅磷用量，雖然仍過量，但與前比較仍屬于微型實驗用量，解決了紅磷浪費問題，燃燒匙內紅磷可以多次利用，節(jié)約實驗藥品適用農村實驗教學。4、改進后的裝置不用給裝置上畫等分線，減少了測量的誤差。5、裝置所用材料取材容易，普通實驗室就有；原理易懂，結構簡單，可操作性強。6、實驗現象明顯，測量誤差小，數據可信度強，易于學生掌握科學研究的方法。7、使用改進后的裝置教學，變演示實驗為學生參與的師生互動的探究實驗，提高了學生學習興趣。8、改進后的實驗裝置，兩直角玻璃導管高度一樣，且內部充滿水，解決了液面高度差形成的進水慣性誤差。三、測定空氣中氧氣含量改進裝置的相關技術資料1、 教具名稱：測定空氣中氧氣含量裝置——量筒錐形瓶裝置2、 教具圖片：（如上圖）3、 教具用途：準確測定氧氣在空氣中的體積份數4、 制作材料：250ml錐形瓶瓶1只、8號橡膠塞1個、100ml的量筒1個、長32cm直角玻璃彎管2個（直角在距一端6.5cm處）、長27.5cm的乳膠管1段、止水夾1個、燃燒匙1個、記號筆1支5、 制作方法：（1）、在乳膠管的距兩個端管口2cm處，各用記號筆畫一圈，乳膠管對折中央處畫線一圈，并把兩個直角玻璃彎管與乳膠管連接重疊部分至2cm處。、在8號橡膠塞偏離中心處打一個燃燒匙柄剛好能通過的小孔。、在8號橡膠塞偏離中心另一側打一個適合直角玻璃彎管插入的孔，并把直角玻璃彎管插入橡膠塞，橡膠塞與錐形瓶組裝后玻璃管下端能接觸到錐形瓶底。、把止水夾夾在直角玻璃彎管上，乳膠管的另一端與直玻璃管連接。、把燃燒匙柄穿過其對應小孔，將橡膠塞塞在錐形瓶上，調整燃燒匙高度，使其底部距瓶底約4cm處，并把燃燒匙柄彎成圓形便于抓握。6、使用方法:⑴在錐形瓶內注滿水(水與瓶口向平)，用量筒測定錐形瓶內水的體積(設該體積為VI，本裝置中V1=345ml)。將錐形瓶內水在指定地點倒出，即采集的該地點空氣樣本。用量筒量取45ml水，注入采集有空氣的錐形瓶內，同時在100ml量筒中準確量取100ml水。（4） 在燒杯中注入半杯水，把第五步制作好的的導管一端浸入水中，在連有橡膠塞的另一導管口用洗耳球吸氣，使水連續(xù)流出，此時將止水夾夾在中央畫線處（注意要使管中都充滿水）。（5） 把酒精燈、本教具、注水100ml的量筒從左到右放在水平桌面上，把不連接橡膠塞的導管伸入盛水量筒中。（6） 向燃燒匙內添加滿紅磷，在酒精燈上引燃紅磷且燃燒劇烈（保證在氧氣稀薄時也能繼續(xù)燃燒）后迅速把燃燒匙伸進錐形瓶內，并塞緊橡膠塞。（7） 一手按住橡膠塞，一手握燃燒匙柄，并上下抽動使燃燒匙內紅磷與裝置內空氣充分接觸。（8） 完全燃燒后冷卻，把止水夾移到直角玻璃彎管上讓水進入錐形瓶，等到水不在從直角玻璃彎管流入錐形瓶再將止水夾移夾在中央畫線處。（9）小心移開量筒中直玻璃管導管，讀數量筒內水的體積（設體積為V2）。量筒內水減少的體積數就是進入錐形瓶內水的體積數即消耗掉瓶內空氣中氧氣的體積數：（100—V2）ml（10）氧氣在空氣中的體積份數計算公式：（100—V2）ml（345—45)ml100四、裝置的成功之處1、兩直角玻璃導管高度一樣，且內部充滿水，解決了液面高度差形成的進水慣性誤差。2、燃燒匙可上下抽動使燃燒匙內紅磷與裝置內空氣充分接觸，即便是在裝置內空氣稀薄也不會輕易熄滅，會把氧氣消耗完。3、該裝置氣體樣品采集使得氣體環(huán)境溫度降低，為保證溫度一致最好采用水冷發(fā)。五、研究中存在的問題該實驗裝置可能發(fā)生氣體泄漏的地方，燃燒的紅磷伸入集氣瓶中加熱了內部的空氣，使之外逸，都會導致實驗的誤差。六、今后的研究設想和裝置雛形

白磷的著火點僅40,水溫稍高，足以使白磷著火燃燒，用水浴加熱的辦法使白磷燃燒，也可以防止燃燒匙伸入集氣瓶內氣體的散逸。由于實驗室沒有白磷，實驗只能處于理論猜想階段，但裝置雛形已形成（如圖）。探究雙吸劑的成分成安縣第二中學化學課題組程海芹打開一盒月餅，或者餅干等食品，會發(fā)現有一小袋雙吸劑。把袋子中的物質倒出，觀察到有黑色、白色的顆粒，還有紅棕色的固體。它的成分是什么？起到什么作用？為什么叫做雙吸劑？上網查閱資料:上網查閱資料:主要為鐵粉、堿性粒子（生石灰）、無機鹽（氯化鈉）、活性炭等。應用：作食品包裝袋內保鮮劑當雙吸劑在空氣中放置一段時間后，里面會有些什么物質呢？探究一：鐵粉是否已經全部銹蝕？從查閱的資料中可以知道，雙吸劑的成分中有鐵粉。鐵粉在潮濕的空氣中會與空氣中的氧氣、水等物質發(fā)生化學反應而生銹，鐵銹的主要成分是紅棕色的氧化鐵。觀察雙吸劑中有紅棕色物質，說明有鐵銹產生。鐵粉是否已經全部變成鐵銹？我們用磁鐵靠近雙吸劑，發(fā)現有一些黑色物質被吸引。把這些黑色粉末放到一支試管中，加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生。Fe+2HCl=FeCl2+HJ鐵粉呈黑色，能與稀鹽酸反應生成氫氣。所以被磁鐵吸引的黑色粉末是鐵粉，雙吸劑中鐵粉部分生銹，仍然有未生銹的的鐵粉。探究二：白色固體是什么物質？資料中介紹，雙吸劑中有氧化鈣。氧化鈣會與空氣中的成分反應而變質。氧化鈣與空氣中的水分反應生成氫氧化鈣：CaO+H2O=Ca(OH)2。氫氧化鈣又能與空氣中的二氧化碳反應變質成碳酸鈣：Ca(OH)2+CO2=CaCO3l+H2O白色粉末是氧化鈣？氫氧化鈣？碳酸鈣？還是有其中的幾種物質呢？取探究一的殘留固體放入試管中，加入少量蒸餾水，振蕩，用手觸摸試管外壁，不發(fā)燙。氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,此反應放出大量的熱。試管外壁不發(fā)燙，說明固體中幾乎沒有CaO。靜置，取上層清液，向其中滴加酚酞溶液，不變紅。氫氧化鈣溶液呈堿性，能使酚酞溶液變紅。酚酞溶液不變紅，說明白色固體中沒有氫氧化鈣。向剩余的固體殘渣中加入稀鹽酸，產生大量氣泡，將生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。同時，觀察到反應停止后，上層清液呈黃色。碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，氯化鐵溶液呈黃色。根據上述實驗現象判斷，白色固體是碳酸鈣，紅棕色物質是氧化鐵。上面的實驗中主要發(fā)生了以下三個化學反應：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO"Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCO2+Ca(OH)2=CaCOJ+H2O實驗說明，雙吸劑久置于空氣中，氧化鈣已經全部變質，白色固體主要是碳酸鈣。經過上述實驗探究，我們發(fā)現這包“雙吸劑”中含有Fe、Fe2O3、CaCO3等物質。雙吸劑中的氧化鈣能與空氣中的水分反應，吸收水蒸氣，生成的氫氧化鈣還可以吸收二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體?；钚蕴烤哂形叫?，能吸附水分。鐵粉是雙吸劑中最主要的,鐵生銹同時消耗氧氣和水分。而NaCl主要是充當電解質,可以使鐵粉發(fā)生電化學腐蝕，增強其吸收氧氣和水的效能.顧名思義，雙吸劑是一種能同時吸收水和氧氣等物質的脫氧保鮮劑。它能夠同時吸收O、CO、SO、HS等多種氣體，能快速地把食品包裝容器中的氧氣、二氧化碳等浦除掉2，并使食品保持干燥，延長食品的保質期。雙吸劑可以用于餅干、蛋糕、面包等易腐敗霉變的一類食品的保鮮，以及干肉類制品，干果、干菜類等的保鮮。中考常見的除雜題CO2（CO）:把氣體通過灼熱的氧化銅CO（CO2）:通過足量的氫氧化鈉溶液H2（水蒸氣）：通過濃硫酸/通過氫氧化鈉固體CuO（Cu）:在空氣中（在氧氣流中）灼燒混合物Cu（Fe）:加入足量的稀硫酸Cu（CuO）:加入足量的稀硫酸FeSO4（CuSO4）:加入足量的鐵粉NaCl（Na2C