Question

【題目】青竹湖化學(xué)興趣小組利用課余時(shí)間做了兩個(gè)課題研究：

第一個(gè)課題：對(duì)“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。 將數(shù)顯設(shè)備、氣體壓強(qiáng)傳感器和空氣中氧氣含量測(cè)量裝置按下圖鏈接。 裝置氣密性良好，調(diào)節(jié)右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平，此時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣體的體積為 V1。關(guān)閉活塞。點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即塞緊瓶塞，待火焰熄滅后，過一段時(shí)間打開活塞，觀察到集氣瓶中的水位上升。待集氣瓶?jī)?nèi)的水面不再上升時(shí)，集氣瓶?jī)?nèi)的氣體體積為 V2。然后向右邊容器內(nèi)加入一定量的水至兩邊水面再次相平，此時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)的氣體 體積為V3。在點(diǎn)燃紅磷至打開活塞這一過程中，觀察到數(shù)顯設(shè)備顯示集氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)先上升后下降，再趨于穩(wěn)定。請(qǐng)回答：

(1)數(shù)顯設(shè)備顯示，開始一段時(shí)間集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)上升，這是因?yàn)闇囟壬�高�?dǎo)致的氣壓變化量______(選填“大于”、“等于”或“小于”)氧氣量減少導(dǎo)致的氣壓變化量；

(2)基于數(shù)顯設(shè)備顯示的氣壓變化，“過一段時(shí)間打開活塞”中的“一段時(shí)間”指的是火焰熄滅后到___所經(jīng)歷的時(shí)間；

(3)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，集氣瓶中減少的氧氣體積為_______(選填“V1-V2”，“V1-V3”或“V2-V3”)。

第二個(gè)課題：研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異； 做了如下實(shí)驗(yàn)：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器則定收集到的氧氣濃度，數(shù)據(jù)見表，請(qǐng)回答：

收集方法	向上排空氣法			排水法
氧氣濃度%	79.6	79.7	79.9	90.0	89.8	89.3
氧氣平均濃度%	79.7			89.7

(4)用排水法收集氧氣時(shí)，以觀察到___________________為氧氣集滿的標(biāo)準(zhǔn)；

(5)表中數(shù)據(jù)顯示，以上兩種方法中，_______________法收集到的氧氣更純凈；

(6)向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有 80%左右的原因有_____________(填字母)。

A.氧氣的密度(1.43g/L)僅略大于空氣的密度(1.29g/L)

B.加熱高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣的濃度只有 80%左右

C.當(dāng)觀察到帶火星木條復(fù)燃時(shí)，集氣瓶?jī)?nèi)還有空氣

D.當(dāng)氧氣進(jìn)入集氣瓶時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣與進(jìn)入的氧氣相互擴(kuò)散

Answer 1

【答案】大于 裝置冷卻至室溫 V1﹣V3 當(dāng)氣泡從瓶口冒出時(shí)或觀察到瓶中水排盡時(shí) 排水 ACD

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，紅磷燃燒放熱，由于溫度升高導(dǎo)致的氣壓變化量大于氧氣量減少導(dǎo)致的氣壓變化量，所以開始一段時(shí)間集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)上升；

（2）在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須等到裝置冷卻至室溫后才能打開活塞。所以“過一段時(shí)間打開活塞”中的“一段時(shí)間”指的是火焰熄滅后到裝置冷卻至室溫所經(jīng)歷的時(shí)間；

（3）參加反應(yīng)的氧氣即為集氣瓶?jī)?nèi)減少的氧氣，其體積為：V1﹣V3；

（4）用排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)氣泡從瓶口冒出時(shí)或觀察到瓶中水排盡時(shí)，說明該瓶?jī)?nèi)的氣體已集滿；

（5）氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集，排水法收集的氧氣比較純凈，由以上信息中也可得到同樣結(jié)論；

（6）用向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有可能有：氧氣的密度略大于空氣的密度；當(dāng)觀察到帶火星木條復(fù)燃時(shí)，集氣瓶?jī)?nèi)還有空氣；當(dāng)氧氣進(jìn)入集氣瓶時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣與進(jìn)入的氧氣相互擴(kuò)散等；加熱高錳酸鉀固體產(chǎn)生氧氣的濃度遠(yuǎn)超過80%。故選ACD。