Question

【题目】“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。

实验一:混制“富氧空气”

（1）用高锰酸钾制取氧气

①写出反应的化学方程式:_____；

②仪器C的名称为_____；

③组装发生装置所需的仪器:_____（ 选填标号）。

（2）混制“富氧空气”

如图,用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管_____（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120 mI水,再通入氧气排出_____mL水。

实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量

用下图装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100 ml,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷）。操作如下:

i.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1 mL;

ii.用电点火装置点燃红磷,充分反应;

iii.打开止水夹,待右侧量简内液面不再变化时,排出气球中的气体，调节两边液面在同一水 平面上,读出量筒内水的体积为V2 mL。

回答问题:

（3）实验前,检查装置气密性的方法:_____；

（4）操作ii中可观察到现象:_____；

（5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____（用含 V1V2的式子表示）。

（6）若读取V1时仰视，读取V2时俯视,则测得实验结果_____（ 选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

实验三:研究“富氧空气”的应用

通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如下图:

（7）结合图1 ,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:_____；

（8）结合图2,简述减少燃料燃烧尾气污染的措施:_____；

Answer 1

【答案】 水槽 BDFG b 80 关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若观察到气球变大，证明装置不漏气 剧烈燃烧，产生大量白烟 （V1-V2）/V1×100% 偏小 一定范围内，氧气含量越高，燃烧产生的温度越高 提供充足的氧气，燃料燃烧产生的烟气量越少

【解析】

（1）①加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式：；

②据图可知仪器C的名称为水槽；

③用高锰酸钾加热制取氧气，组装发生装置所需的仪器有：BDFG；

（2）氧气密度比水小，从装置中的管b通入；需要排出水的体积=120mL(1-40%)-120mL=80 mL；

（3）检查装置气密性的方法为：关闭弹簧夹，两手紧握集气瓶，过一会儿，若观察到气球变大，证明装置不漏气；

（4）点火后红磷剧烈燃烧，产生大量白烟；

（5）经分析，本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：（V1-V2）/V1×100%；

（6）若读取V1时仰视，导致量筒内水的读数偏小，读取V2时俯视，导致量筒内剩余水的读数偏大，结合（V1-V2）/V1×100%，则测得实验结果偏小；

（7）结合图1 可知：一定范围内，氧气含量越高，燃烧产生的温度越高；

（8）结合图2可知：提供充足的氧气，燃料燃烧产生的烟气量越少。