Question

小亮发现：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浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：

第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积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。

小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。

实验分组	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
O2占容积的体积分数(%)	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
带火星木条状况	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：

⑴写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式                                 。

⑵在使用双氧水和二氧化锰制取的装置中，使用分液漏斗的优点是                  ，此反应中二氧化锰起       作用；

⑶使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：          (填“是”或“否’')。

⑷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 ×        %。

⑸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，这时集气瓶中氧气分数是          %(计算结果保留整数)。

⑹用带火星的木条直接检验双氧水受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水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在       ℃。

⑺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①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为             。

 

Answer 1

【答案】

⑴、文字表达式    高锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰+氧气             ；

    ⑵、 使用分液漏斗的优点是 可以控制反应速率  ，此反应中二氧化锰起 催化  作用；

⑶、是否可靠：否 (填“是”或“否’')；

⑷、   ×   21   %；

⑸、体积分数最低为 35  %时，这时集气瓶中氧气分数是   49  %(计算结果保留整数)；

⑹、应将加热双氧水的最高温度控制在   82    ℃；（或 81 、83）

⑺、同理，第二组实验可以省去的实验编号为   ①、④、⑤    。

【解析】：（1）高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气．

（2）检验装置的气密性时，通常将活塞关闭，将导管伸入到水中，然后用双手握住锥形瓶，观察水中是否有气泡产生．

故答案为：控制反应的进行；关闭活塞；有气泡产生．

（3）氧气能使带火星的木条复燃．

故答案为：是

（4）由于氧气约占空气体积的五分之一．

故答案为：21%

（5）从图中可以看出，带火星的木条复燃时，收集的氧气占容积的体积分数最低为35%．

故答案为35%

（6）在氧气占的体积分数是40%时，带火星的木条能够复燃，而此时与之相对应的温度是85℃．

故答案为：85