Question

【題目】氧氣是我們身邊無法離開的物質。興趣小組對氧氣研究如下：

I.氧氣的制備：

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：①_________，②_________。

（2）寫出化學反應方程式______。圖中裝置一處明顯的錯誤是_________。

II.氧氣的收集：

[實驗1]用向上排空氣法收集氧氣，當放置在集氣瓶口帶火星木條復燃時停止收集，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

[實驗2]用向上排空氣法收集氧氣，當放置在集氣瓶口帶火星木條復燃后，繼續收集40秒，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

[實驗3]用排水法收集氧氣，測定瓶中氧氣的含量，重復實驗3次。

實驗數據:

	實驗1			實驗2			實驗3
氧氣的體積分數(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧氣的平均體積分數(%)	79.7			88.4			89.7

數據分析：

（3）由實驗1、2可知，用向上排空氣法收集氧氣時，為提高獲得的氧氣體積分數，可采取的措施是______。

Ⅲ.發現：帶火星的木條在不純的氧氣中也會復燃，為了找到能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：

（1）（設計實驗）小君設計了如上圖的裝置,圓底燒瓶中放入硫酸銅溶液（硫酸銅溶于水的混合物）的目的是①____，②____，寫出錐形瓶中的化學反應方程式___。

（實驗研究）第一組實驗：取3只集氣瓶,編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當氣泡____放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①~③號瓶中，記錄實驗現象。獲得第一組實驗現象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現象，兩組實驗數據和現象見表：

（2）根據兩組實驗現象計算：使帶火星的木條復燃最小氧氣的含量，這時集氣瓶中氧氣的體積分數分數應該是____%（計算結果保留整數）

（3）為了測定能使帶火星的木條復燃時氧氣的最低濃度，課外活動小組的同學們又進行了實驗探究。他們設計的實驗方案是先將氧氣和空氣按不同的體積比收集在集氣瓶里。收集氣體的裝置如圖。收集氣體的方法是；在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊膠塞并關閉活塞b，打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量簡，當量筒內的水達到設定的體積后立即關閉活塞a，然后打開活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧氣的體積分數約為60%的氣體，則停止通入氧氣時量筒內水的體積約為____（提示：空氣中氧氣的體積分數約為1/5）

A 25mL B 40mL C 60mL D 75mL

Answer 1

【答案】酒精燈 鐵架臺 試管口未略向下傾斜 采取延長收集時間 加快過氧化氫的分解速率 稀釋過氧化氫溶液 泡連續、均勻 49% D

【解析】

解：I.氧氣的制備：（1）據圖可知儀器①酒精燈，②是鐵架臺；

（2）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應的化學反應方程式為：；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團棉花，以防止高錳酸鉀粉末進入導管；給固體加熱時，試管口要略向下傾斜，以防冷凝水回流使試管炸裂；

II.氧氣的收集：（3）根據實驗1、2的操作可知，實驗2延長了氧氣收集的時間，從而使瓶中氧氣的體積分數有所提升，所以如果想提高獲得的氧氣體積分數，可以采取延長收集時間的措施；

Ⅲ.發現：（1）[設計實驗]硫酸銅溶液可以加快過氧化氫的分解速率，同時因含有水稀釋過氧化氫溶液，化學反應方程式為：；

[實驗研究]第一組實驗：取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中；當氣泡連續、均勻放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出；

（2）由圖中可知，當氧氣的體積分數達到35%時，帶火星的木條復燃；此時空氣還占65%，所以空氣中有氧氣的量為：65%×21%≈14%，所以此時瓶內共有氧氣的分數為：14%+35%=49%；

（3）氧氣的總量為150mL×60%=90mL，氮氣的體積是：150mL-90mL=60mL；空氣的體積是：60mL÷=75mL，那么停止通入氧氣時量筒內水的體積約為：150mL-75mL=75mL。