Question

小雅同学通过学习，对空气和氧气有了一定的了解：
A．工业制氧气的原理是分离液态空气，其方法是首先将空气通过

加压降温

处理后转化成液态空气，然后略微升温就可以使其中的

氮气

（填“氧气”或“氮气”）先逸出．（已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃）
B．为验证空气中氧气的含量，小雅同学选用40mL的试管和量程足够大且润滑效果很好的注射器等作器材（如图）．将足量的比红磷更易燃烧的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧管口，夹紧弹簧夹．点燃酒精灯，使白磷在试管中燃烧（产物为五氧化二磷），燃烧结束待试管冷却后松开弹簧夹，观察现象．
（1）实验开始前，小雅打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到

活塞退回20mL刻度

的现象，说明该装置气密性良好．
（2）实验中，在松开弹簧夹前，试管中可以观察到白磷燃烧发出黄色火焰，放出大量热并产生

大量白烟

．
（3）实验后，可以观察到注射器活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移到约

③

处（橡皮管内空气忽略不计）．
①.4mL刻度     ②.8mL刻度     ③.12mL刻度      ④.16mL刻度
（4）如果装置中没有弹簧夹，重复该实验，则在整个实验中，注射器活塞

先向右后向左

移动，最后停留在约

8

mL处（橡皮管内空气忽略不计）．
C．实验室中检验氧气时小雅发现：收集的氧气占集气瓶容积的70%（空气占30%）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浓度的最低值是多少呢？
小雅对此展开探究：
第一组实验：取5只集气瓶，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只集气瓶中的水排去．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．
小雅在第一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，数据和现象见下表．

	第一组					第二组					第三组
集气瓶编号	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容积的体积分数（%）	10	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
带火星木条的  状况	微亮	亮	很亮	复燃	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：
收集的氧气占容积的体积分数最低为

35

%时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气体积分数是

49或48

%（计算结果保留整数）．

Answer 1

分析：A、根据工业制氧气的原理分析；
B、（1）若不漏气，则装置内气压不变；
（2）白磷燃烧产生大量白烟；
（3）氧气约占空气总体积的

1

5

；
（4）根据气体的热胀冷缩和氧气约占空气总体积的

1

5

进行分析；
C、分析表格可知收集的氧气占容积的体积分数最低为35%时木条就可复燃，根据空气中原有的氧气和收集到的氧气，就可算出氧气的分数．

解答：解：
A．工业制氧气是先加压降温将空气转化为液态，然后升温，根据题意，氮气的沸点比氧气的沸点低，所以氮气先逸出；
故答案为：加压降温；  氮气；
B、（1）若不漏气，则装置内气压不变，松开活塞，退回原处，说明装置气密性良好；
故答案为：活塞退回20mL刻度；
（2）白磷燃烧产生大量白烟；
故答案为：白烟；
（3）白磷燃烧消耗的氧气是试管内的氧气，氧气约占空气总体积的

1

5

，40mL的试管中氧气约为8mL；
故选③；
（4）白磷燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以活塞先向右移动，随着氧气不断被消耗，试管内气压变小，活塞向左移，由于没有弹簧夹，白磷消耗的是整个装置内的氧气，约是60mL×

1

5

=12mL，所以最终活塞停在8mL刻度处；
故答案为：先向右后向左；     8；
C．由图中可知，当氧气的体积分数达到35%时，带火星的木条复燃．故填：35；此时空气还占65%，所以空气中氧气的量为：65%×21%≈14%，所以此时瓶内共有氧气的分数为：14%+35%=49%，若用氧气占空气体积的五分之一计算，则结果为48%；
故答案为：35，48或49．

点评：本题主要考查了氧气的工业制法、空气组成的测定及对实验数据的分析，比较综合，要细心分析．