Question

7．为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究．他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里．收集气体的装置如图．收集气体的方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒．若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积约是A．
A．50mL和50mL      B．60mL和40mL
C．40mL和60mL      D．20mL和80mL
以下分A卷和B卷，请任选其一完成．若AB均答则只判A卷
为什么a和b导管在集气瓶中的部分只是略微露出胶塞？为什么与量筒相连的导管在集气瓶中的部分需要尽量伸到集气瓶底部？为什么量筒中的导管只能伸入很短一部分？请从三个有关导管的问题中任选一个作答
一名初三学生呼吸时，每天需从空气中得到5 升氧气，则他一个月（按30天计算）可呼吸多少升空气？

Answer 1

分析 本题有一定难度，需要考虑到空气中也含有氧气，氧气约占空气总体积的五分之一，氧气的总体积应是通入的氧气的体积加上通入的空气中含有的氧气的体积；然后根据氧气的体积分数约为60%，列等式进行计算．根据装置的特点分析注意事项，根据空气中的氧气的体积分数计算．

解答 解：氧气约占空气总体积的五分之一；设通入氧气后量筒内水的体积为x，
[x+（100mL-x）×1/5]/100mL×100%═60% 解得x═50mL．所以A符合题意；
由于空气和氧气的密度比水小，a和b导管在集气瓶中的部分只是略微露出即可；为了能将集气瓶中的水排出，与量筒相连的导管在集气瓶中的部分需要尽量伸到集气瓶底部；由于导管也有一定的体积，为了使导管不影响测定水的体积，量筒中的导管只能伸入很短一部分即可．
空气按体积分数计算，氧气约占空气总体积的21%，故一个月（按30天计算）需空气的体积为：5 升÷21%×30=714.3升．
故答为：A．空气和氧气的密度比水小；将集气瓶中的水排出；不影响测定水的体积；714.3升．

点评 本题应考虑氧气的总体积应是通入的氧气的体积加上通入的空气中含有的氧气的体积，才能表示氧气的浓度60%．