2021年4月7日,由湖南科技大学牵头,我国自主研发的“海牛Ⅱ号”在南海超2000米深水中,钻机成功下钻231米,刷新了世界纪录。为我国海底"可燃冰"的勘探提供了装备技术支撑。可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物。一体积可燃冰可储载100-200倍体积的甲烷(CH4)气体,具有热值高等优点。甲烷是无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水。甲烷在空气中燃烧生成水和二氧化碳。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,将会造成严重的温室效应。目前,可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段。
A.未打磨生锈的铁丝
B.铁丝绕在火柴上,火柴快燃尽时伸入集气瓶中
C.排水法收集氧气时集气瓶底部有少量水未排尽
D.收集的氧气,敞口放置了一会儿才进行铁丝燃烧
测定装置如图1所示,红磷燃烧消耗氧气,使集气瓶内减小,烧杯中的水倒吸进入集气瓶。但该实验误差较大,测得空气中氧气含量明显低于1/5。
实验前 |
实验后 |
|
集气瓶容积/mL |
烧杯中水的体积/mL |
烧杯中剩余水的体积/mL |
126 |
80 |
54 |
根据上表信息,空气中氧气的体积分数为(只列式,不计算)。
(问题1)铁燃烧时高温熔化物溅落下来的黑色物质中是否含有铁?
(资料)①铁的氧化物主要是四氧化三铁(Fe3O4黑色)和氧化铁(Fe2O3红棕色)两种;
②氧化亚铁(FeO黑色)极易被氧化为Fe2O3
③铁的氧化物均能与稀盐酸反应生成铁的化合物溶液。
④铁能与稀盐酸反应生成氢气
(实验)将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入足量的稀盐酸,观察到的现象是,说明铁燃烧时高温熔化物溅落下来的黑色物质中含有铁。
(资料)①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表;
Fe3O4 |
Fe2O3 |
Fe |
|
分解温度/℃ |
1538 |
1400 |
……. |
熔点/℃ |
…… |
……. |
1535 |
②Fe2O3高温时分解成Fe3O4
(证据推理)根据实验现象及问题1的结论,结合表中的信息可知,铁在氧气里燃烧时产生的高温应在间,此时Fe2O3已分解。
①为了防止集气瓶炸裂,必须采取的措施。
②某食品密封包装盒内放有黑色的FeO粉末,若颜色,说明包装盒漏气。
③氧化铁(Fe2O3)高温时会分解成四氧化三铁(Fe3O4)和一种常见的气体,该反应的文字表达式为。