Question

某实验小组的同学对不同体积的H₂和空气的混合气体点燃时的现象进行实验，结果记录如下：

H2的体积分数/%	90	80	70	60	50	40	30	20	10	4
空气的体积分数/%	10	20	30	40	50	60	70	80	90	96
点燃现象	安静燃烧	安静燃烧	弱爆炸	强爆炸	强 爆 炸	强 爆炸	强爆炸	强爆炸	强爆炸	不 不 爆 燃 炸 烧

（1）根据上表可知：当空气中H₂的体积分数为______时，点燃该混合气体时会发生爆炸；
（2）该实验小组的同学用______排空气法收集H₂，保持试管倒置移近火焰，结果没有听到任何声音，他认为这表示收集的H₂已经纯净．你认为他的判断对吗？
该同学的判断是______，你的理由是______．

Answer 1

【答案】分析：可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合，遇着火源可能会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限．可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，在低于爆炸下限时不爆炸也不着火，在高于爆炸上限同样不燃不爆．因此可燃性气体在点燃前需要先检验气体的纯度，以防发生爆炸．
解答：解：（1）可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气）在一定的浓度范围内均匀混合，遇着火源可能会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限．从表格中可看出氢气的爆炸极限为10%～70%，在这个范围内点燃该混合气体时会发生爆炸；
（2）由于氢气的密度比空气小，所以收集氢气时用向下排空气法收集．用向下排空气法收集H₂，保持试管倒置移近火焰，如果没有听到任何声音，只是说明没有在爆炸极限范围内，因为当H₂的体积分数小于10%，或H₂的体积分数大于70%时，点燃H₂和空气的混合气体，都不会发生爆炸，并不能证明收集的H₂已经纯净，所以这种说法错误．
故答案为：（1）10%～70%；
（2）向下；错误的；因为当H₂的体积分数小于10%，或H₂的体积分数大于70%时，点燃H₂和空气的混合气体，都不会发生爆炸．
点评：可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时，其爆炸危险性越大．学生容易混淆爆炸极限的概念．需要指出的是，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时，虽然不会着火和爆炸，但当它从容器或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧，仍有发生火灾的危险．