Question

科學(xué)探究是重要的學(xué)習(xí)方式，假設(shè)和驗證是探究過程中的重要環(huán)節(jié)．為了探究“鐵絲可 以在純凈的氧氣中燃燒”，同學(xué)們將一根火柴梗塞入一段螺旋狀“鐵絲”（可能是純鐵鐵絲或含碳鐵絲）末端，將它固定，用鑷子夾住“鐵絲”，然后將火柴在酒精燈上點燃，將“鐵絲”由集氣瓶口向下慢慢伸入，觀察現(xiàn)象：
（1）甲同學(xué)只發(fā)現(xiàn)“鐵絲”紅熱一下，就沒有觀察到其它現(xiàn)象，請你分析鐵絲沒有燃燒的可能原因是______；（只答一條）
（2）乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)“鐵絲”在純凈氧氣中燃燒起來，觀察到火星四射，并有黑色固體生成，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______；
（3）為了找出“鐵絲”在純氧中燃燒“火星四射”的原因，根據(jù)現(xiàn)有實驗用品：細(xì)純鐵鐵
絲、細(xì)含碳鐵絲、鎂條、集氣瓶裝的幾瓶純氧氣、酒精燈、火柴和鑷子等，你能提出的
假設(shè)和驗證方法有：
a．假設(shè)1：______，驗證方法是______
b．假設(shè)2：______，驗證方法是______
32研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程：
假設(shè)H₂O₂ 生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)
實驗方案：常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂ 和水泥塊，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時間．
進(jìn)行試驗：如圖是他們進(jìn)行實驗的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是______，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是______．
實驗記錄：

實驗編號	1	2
反應(yīng)物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時間	165秒	46秒

結(jié)論：該探究過程得出的結(jié)論是______．
反思：H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應(yīng)明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學(xué)反應(yīng)前后的______，是否改變．

Answer 1

解：（1）鐵絲沒有發(fā)生燃燒，說明瓶內(nèi)氧氣不足，造成瓶內(nèi)氧氣不足的原因有很多，比如收集時氣體不純、未收集滿等，燃燒時木條沒在空氣中充分燃燒而消耗瓶內(nèi)較多的氧氣等等；
（2）鐵絲燃燒，生成黑色固體四氧化三鐵；化學(xué)方程式為：3Fe+2O₂Fe₃O₄；
（3）實驗用品中的鐵絲有含碳與不含碳的區(qū)別，所以，可以猜想火星四射與鐵絲中是否含碳有關(guān)；然后相兩種鐵絲進(jìn)行對比實驗；
實驗用品中還有金屬鎂，因此可以猜想是不是不同種金屬燃燒都會出現(xiàn)火星四射的現(xiàn)象，可以取三種金屬進(jìn)行對比實驗；
2、據(jù)圖可知儀器的名稱為錐形瓶．因為需要觀察收集一瓶氣體所用的時間，用排水法更好一些．由表中數(shù)據(jù)可知，相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(guān)．
催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
故答案為：（1）沒等到火柴快要熄滅時將鐵絲伸入（或者集氣瓶中氧氣不足）；
（2）3Fe+2O₂Fe₃O₄；
（3）：鐵絲中含碳引起的，取長短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實驗現(xiàn)象
b． 所有金屬絲在純氧中燃燒都會火星四射，同時取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象
2、錐形瓶；排水集氣法．相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(guān)；質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)．
分析：1、分析鐵絲燃燒時所出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，并對現(xiàn)象中的火星四射出現(xiàn)的原因進(jìn)行探究，可通過對比實驗完成探究．
2、可以根據(jù)制取氣體的實驗要求選擇實驗裝置，根據(jù)催化劑的選擇和作用可以設(shè)計合理的實驗過程，根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷
點評：在進(jìn)行猜想時，也需要有一定的理論或事實依據(jù)，不能毫無目的漫無邊際地胡亂猜想，本題是根據(jù)實驗用品引發(fā)對問題的猜想．理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素．