为了研究可燃物的燃烧条件,某兴趣小组同学用如图所示装置进行了实验(白磷、红磷均不超过绿豆大小,锥形瓶中的白磷A与红磷C尽量拉开距离)。白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
许多科学发现从重视微小差异开始。科学家瑞利和拉姆塞正是重视氮气密度的微小差异,才最终发现了稀有气体氩气。
材料一:1892年瑞利发现,在相同条件下,由空气中除去氧气、二氧化碳、水蒸气和灰尘后获得的氮气,其密度为1.2572克/升;由含氮化合物反应并除去水蒸气后获得的氮气(NH4NO2==N2↑+2H2O),其密度为1.2505克/升,两者密度差值虽小;却完全超出了实验误差范围。
材料二:1894年4月瑞利和拉姆塞开始用如图装置进行“清除空气中氮气”的实验研究:在倒立圆底烧瓶内引入两根金属导线,通电使瓶中空气里的氧气和氮气生成氮的氧化物,用碱液来吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳气体。并从气体进口不断向瓶内补克氧气,使反应持续进行。
材料三:瑞利和拉姆塞又设计了另一实验装置,将上述实验所得的气体干燥后,通过红热的铜粉来除去其中的氧气,得到少量的剩余气体,对剩余气体做光谱分析得知,这是一种未知的气体,并测得其密度约是氮气的1.5倍。1894年8月13日他们共同宣布:发现了一种未知气体,并命名为氩气。
材料四:1898年拉姆塞等人利用不同的物质沸点不同,又发现了氪气、氖气、氙气。
根据上述材料,回答下列问题:
小峰和小刚阅读试剂标签后发现,市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达99.5%,含水量可以忽略不计。为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速度和体积的影响”,他俩设计了制取氧气的直立型装置(如图),并与斜卧型装置比较,在气密性良好的装置中分别加入5.0克高锰酸钾晶体,用同一酒精灯分别加热,用同一型号的集气瓶收集气体,每组实验进行五次,实验数据取平均值后记录如下表:
装置类型 | 直立型 | 斜卧型 |
收集1瓶氧气所需时间/秒 | 59 | 68 |
收集2瓶氧气所需时间/秒 | 95 | 108 |
收集氧气的总体积/毫升 | 525 | 476 |
【提出假设】
小峰假设:反应生成的二氧化锰在较高温度下受热分解放出氧气;
你的假设:。
【设计实验】要验证小峰的假设能否成立,请设计简明的实验方案。
查阅资料:①相互接触的两种活动性不同的金属,同时放入酸中,活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验,观察并记录现象。
组别 | 第一组 | 第二组 | ||
A | B | C | D | |
金属 | 锌片 | 绑有铜片的锌片 | 铁片 | 绑有铜片的铁片 |
30%硫酸溶液(mL) | 20 | ? | 20 | 20 |
产生气泡快慢 | 快 | 明显加快 | 慢 | 明显加快 |
步骤 | 操作 | 甲组现象 | 乙组现象 |
1 | 称量黑色粉末质量/g | m1 | m2 |
2 | 取黑色粉末,用磁铁吸引 | 能被吸引 | 能被吸引 |
3 | 取黑色粉末,加入稀盐酸 | 全部溶解,有大量气泡 | 无明显现象 |
4 | 取黑色粉末,加入足量硫酸铜溶液 | 有红色物质生成 | 无明显现象 |
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应,故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好g,这可成为支持上述猜想的新证据。