小明发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃.那么,使带火星的木条复燃的氧气的浓度最低值是多少呢?小明对此展开探究:
第一组实验:取5支集气瓶,编号为① ② ③ ④ ⑤,分别装入其总容积10%、20% 、30%、40%、50%的水.用排水法收集氧气恰好把5只瓶子中的水排去,将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象.
小明在前一组实验的基础上又做了第二组实验和第三组实验,三组实验的数据几现象如下:
第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
集气瓶号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
收集的氧气占容积的体积分数 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
带火星的木条的状况 | 微 亮 | 亮 | 复 燃 | 很 亮 | 很 亮 | 复 燃 | 复 燃 | 复 燃 | 很 亮 |
请根据实验回答下列问题:
(1) 写出一个实验室制取氧气的反应方程式_______________________________.
(2) 使用带火星的木条验满氧气是否可靠?__________(填是或否).
(3) 集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×___%.
(4) 收集的氧气占容积的体积分数最低为____%时,可使带火星的木条复燃,这时瓶中氧气的体积分数是___%.(结果保留整数).
(5) 用带火星的木条直接检验双氧水收热分解产生的氧气时往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量的水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度的变化曲线如下图所示.若只考虑氧气的体积分数对实验的结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将架势双氧水的温度控制在____℃
(6) 采取半值法探究能减少实验次数.例如:第一组实验若按③ ④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30% 40%之间,从而省去编号为①③ ⑤的实验.同理第二组实验可以省去的实验编号为__________.
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实验装置选择 | 实验主要过程 |
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①检验装置气密性. ②将水加入过氧化钙中,开始有较多细小气泡放出,随后放出气泡的速度减缓,只收集到极少量气体.该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后又有少量细小气泡缓慢放出. |
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实验装置 | 实验主要过程 |
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①检查装置气密性.操作如下:先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到 导管口有气泡产生 ,松开手后,有液体进入导管.②加入过氧化钙,加热,导管口有气泡昌出. ③收集满一瓶气体. ④停止加热.熄灭酒精灯前,应 先将导管从水槽中移出 .⑤检验气体,方法是 用带火星的木条试验,木条复燃 . |
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