今年全市化学实验考查的实验之一是制取、收集一瓶氧气并探究铁丝在氧气中的燃烧．（1）小明利用上述A装置来制取和收集一瓶氧气．①仪器①的名称．②利用该装置制取氧气的化学方

Question

今年全市化学实验考查的实验之一是制取、收集一瓶氧气并探究铁丝在氧气中的燃烧．

（1）小明利用上述A装置来制取和收集一瓶氧气．
①仪器①的名称___．
②利用该装置制取氧气的化学方程式：___，但他最终却没能收集到一瓶氧气，经检查发现A装置有一个明显的错误___．
（2）小明利用上述B装置探究铁丝在氧气中的燃烧．
①把铁丝盘成螺旋状的目是___，然而遗憾的是小明在实验过程中没有看到火星四射的原因是___（写一点即可）．
②通过原因查找后重新实验，看到了火星四射的现象，小明产生了两个疑惑：为什么会火星四射？燃烧溅落的“黑色固体”是什么？小明查阅了资料，发现：①用来做燃烧实验的铁丝往往是生铁，生铁中含有少量的碳元素，纯铁中不含碳元素，会不会是这个原因造成现象的差异呢？②铁粉、四氧化三铁均是黑色或灰黑色粉末，均能溶于稀盐酸（四氧化三铁+盐酸→两种含铁元素的盐+水），且氧化物先于金属与酸反应；③氯化铁溶液与铁先于盐酸与铁反应，生成氯化亚铁．
探究1：“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系

实验操作	实验现象	实验结论
实验1：取直径0.20mm，含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧	零星火星	“火星四射”与铁丝含碳量的关系是：B ___．
实验2：取直径0.20mm，含碳0.3%的铁丝，在氧气中燃烧	较明显的火星四射
实验3：取直径A ___mm，含碳0.5%的铁丝，在氧气中燃烧	明显的火星四射

①按要求在表中横线A、B处填写恰当内容．
②铁丝在氧气中燃烧的化学方程式是___．
③分析原因：碳元素在燃烧过程中生成了CO₂气体，气体将铁与氧气反应生成的金属熔化物推了出去，从而产生了火星四射现象．
探究2：黑色固体中是否含有铁？
小明质疑小刚用磁铁来检验黑色固体是否含有铁的方案，其理由是___；
小明也质疑下表小军的检验黑色固体是否含有铁的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取部分黑色固体于试管中，加入一定量稀盐酸，放置一段时间	未看到气泡产生，溶液由无色变为黄绿色	黑色固体中不含有铁

①写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式___．
②小明质疑小军实验方案的理由是___．

Answer 1

（1）①仪器①的名称是长颈漏斗；故填：长颈漏斗；
②该装置适用于固体与液体在常温下反应制取氧气，即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；在这个装置中长颈漏斗的末端一定要伸入液面以下，否则会造成氧气从长颈漏斗逸出而收集不到氧气；故填：2H₂O₂(MnO2.)/()2H₂O+O₂↑，长颈漏斗下端未插入到液面以下；
（2）①把铁丝盘成螺旋状的目是使热量不易散失，更容易达到铁丝着火点；没有出现火星四射的现象的原因可能是铁丝表面有锈、铁丝过粗、氧气纯度不够等；故填：使热量不易散失，更容易达到铁丝着火点；未去除表面铁锈（合理即可）；
探究1：①由控制变量法的实验设计思路可知，要探究“火星四射”的现象与铁丝含碳量的关系时，需要选择粗细相同的铁丝；由实验数据和实验现象可知，“火星四射”与铁丝含碳量的关系是含碳量越高，火星四射越明显；故填：0.20；含碳量越高，火星四射越明显；
②铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁；故填：3Fe+2O₂(点燃.)/()Fe₃O₄．
探究2：①四氧化三铁也能被磁铁吸引，所以不能用磁铁来检验是否含有铁；故填：Fe₃O₄也能被磁铁吸引；
②溶液为黄绿色，说明反应后生成了氯化铁和氯化亚铁，故填：Fe₃O₄+8HCl═FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O；
③在实验过程中，若加入的稀盐酸不足量，或者铁先于氯化铁反应而没有剩余，是无法得出此结论的，故填：盐酸不足，或铁先于氯化铁反应后没有剩余．