Question

12．某研究性學習小組想探究“能使帶火星木條復燃的氧氣的最低體積分數是多少？”每個同學分別收集多瓶不同體積分數的氧氣進行實驗．

（1）甲同學想收集體積分數為50%的氧氣，他向容量為250毫升集氣瓶內裝入125毫升水，然后用如圖2所示的向上排空氣法收集，他能否收集體積分數為50%的氧氣否，（填“能”、“否”）因為因為收集到的是純氧
（2）乙同學也想收集體積分數為50%的氧氣，他向容量為250毫升集氣瓶內裝入125毫升水用如圖1排水法收集．能否收集體積分數為50%的氧氣否（填“能”“否”）因為因為半瓶空氣中還有五分之一的氧氣
（3）丙同學想收集一瓶體積分數為20%的氧氣實驗，你覺得有無必要，無（填“有”“無”），因為因為空氣中21%的氧氣已經不能讓木條復燃
（4）丁同學收集了一瓶體積分數為40%的氧氣發(fā)現并沒使帶火星木條復燃，又收集了一瓶體積分數為60%的氧氣發(fā)現使帶火星木條復燃了，你覺得他下一步實驗應該做什么收集一瓶濃度在40%-60%之間的氧氣進行實驗
（5）戊同學用250毫升集氣瓶用排水法收集體積分數為50%的氧氣應如何操作先在集氣瓶中預先放94毫升水，然后用排水法收集．

Answer 1

分析 （1）根據集氣瓶內裝有水，氧氣將空氣排出，收集到的是純氧分析
（2）根據空氣中含有五分之一的氧氣分析
（3）根據空氣中含有21%的氧氣以及空氣不能使帶火星木條復燃分析
（4）根據數據分析40%-60%之間的數據進行實驗．
（5）用排水法收集50%的氧氣，可先在集氣瓶內裝入部分水，然后用排水法收集．由于空氣中含有氧氣，氧氣約占空氣總體積的五分之一，氧氣的總體積應是通入的氧氣的體積加上通入的空氣中含有的氧氣的體積；然后根據氧氣的體積分數約為50%，列等式計算出預先裝及水的體積．

解答 解：（1）容量為250毫升集氣瓶內裝入125毫升水，剩余125毫升為空氣，然后用向上排空氣法收集，氧氣將125毫升的空氣排出，收集到的是純凈的125毫升的氧氣，他不能收集體積分數為50%的氧氣．
（2）容量為250毫升集氣瓶內裝入125毫升水，剩余125毫升為空氣，然后用排水法收集，氧氣將125毫升的水排出，收集到的是125毫升的氧氣，剩余125毫升空氣中還含有五分之一的氧氣，不能收集到體積分數為50%的氧氣．
（3）因為空氣中21%的氧氣不能讓木條復燃，所以沒有必要收集體積分數為20%的氧氣進行實驗．
（4）體積分數為40%的氧氣不能使帶火星木條復燃，體積分數為60%的氧氣使帶火星木條復燃，那么40%～60%之間的體積分數的氧氣能否使帶火星木條復燃？所以丁同學應該再收集一瓶濃度在40%-60%之間的氧氣進行實驗．
（5）空氣中也有氧氣，氧氣約占空氣總體積的五分之一，設通入氧氣后在集氣瓶中預先放水的體積為x，
$\frac{x+（250ml-x）×\frac{1}{5}}{250ml}×100%$=50%
解得x≈94ml．
故戊同學用250毫升集氣瓶用排水法收集體積分數為50%的氧氣，可先在集氣瓶中預先放94毫升水，然后用排水法收集即可．
故答案為：（1）否；因為收集到的是純氧
（2）否；因為半瓶空氣中還有五分之一的氧氣
（3）無；因為空氣中21%的氧氣已經不能讓木條復燃．
（4）收集一瓶濃度在40%-60%之間的氧氣進行實驗．
（5）先在集氣瓶中預先放94毫升水，然后用排水法收集

點評 本題考查了學生根據現象分析結論的能力，以及對氧氣占空氣體積的21%的理解和應用，能較好考查對知識的理解和應用