【題目】小亮通過(guò)學(xué)習(xí)知道了氧氣的驗(yàn)滿方法,即將帶火星的木條伸到集氣瓶口處,若帶火星的木條復(fù)燃,則證明氧氣已收集滿了。那么,使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣一定是純氧嗎?小亮對(duì)此展開探究:

取5只集氣瓶,編號(hào)為①②③④⑤,分別裝入其總?cè)莘e10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧氣,恰好把5只集氣瓶的水排去。將帶火星的木條依次插入①~⑤號(hào)瓶中,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。小亮又在前一組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上又做了第二組和第三組實(shí)驗(yàn),三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表。

第一組

第二組

第三組

集氣瓶編號(hào)

收集的氧氣占容器的體積分?jǐn)?shù)(%)

10

20

30

40

50

31

33

35

37

39

34

帶火星木條

微亮

很亮

復(fù)燃

復(fù)燃

很亮

很亮

復(fù)燃

復(fù)燃

復(fù)燃

很亮

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題:

(1)寫出一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)方程式_______________________。

(2)使用帶火星的木條驗(yàn)滿氧氣的方法是否可靠:_______________(填“是”或“否”)。

(3)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為_______________時(shí),可使帶火星的木條復(fù)燃,這時(shí)集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是_______________(計(jì)算結(jié)果百分號(hào)內(nèi)保留一位數(shù)小數(shù))。

(4)用帶火星的木條直接檢驗(yàn)雙氧水受熱分解產(chǎn)生的氧氣時(shí),往往難以復(fù)燃,這是因?yàn)樵诩訜嵘裳鯕獾耐瑫r(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣所致,此時(shí)混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,欲使帶火星的木條復(fù)燃,應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在_______________℃以下。

(5)采取“半值法”探究能減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)。例如:

第一組實(shí)驗(yàn)若按③④的編號(hào)順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即可確定下一組實(shí)驗(yàn)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在30%~40%之間,從而省去編號(hào)為①②⑤的實(shí)驗(yàn)。同理,第二組實(shí)驗(yàn)可以省去的實(shí)驗(yàn)編號(hào)為_______________。

【答案】 35% 48.6% 82.5±0.5 ①④⑤

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法有三種,分解過(guò)氧化氫、加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀,其中在二氧化錳的催化作用下過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為:2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑;(2)由實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)集氣瓶中的氧氣達(dá)到35%時(shí)帶火星的小木條即可復(fù)燃,故使用帶火星的木條驗(yàn)滿氧氣的方法不可靠;(3)由表格信息可知,當(dāng)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%時(shí),可使帶火星的木條復(fù)燃;氧氣占容積的35%時(shí),空氣是65%,假設(shè)混合氣體為100L,那么氧氣是35L,空氣是65L,氧氣約占空氣總體積是21%,因此空氣的氧氣=65L =13.65L,那么氧氣的體積分?jǐn)?shù)= 48.6%;(4)由圖可知,若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,欲使帶火星的木條復(fù)燃,那么氧氣的體積分?jǐn)?shù)48.6%,應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在82.5℃以下;(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知帶火星的小木條復(fù)燃的收集的氧氣占容器的體積分?jǐn)?shù)在33%-35%之間,故第二組實(shí)驗(yàn)可以省去的實(shí)驗(yàn)編號(hào)為①④⑤。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)若A在常溫下為固體,則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為________,下圖所示的儀器中,可用作該反應(yīng)發(fā)生裝置的是________(填字母);若A 在常溫下為液體,則A的化學(xué)式為________,反應(yīng)①的基本反應(yīng)類型是______。

(2)在金屬活動(dòng)性順序中,B位于鐵的_______(填“前面”或“后面”)。若要證明,所需試劑有:B的單質(zhì)、鐵的單質(zhì)和_______(只填一種)。

(3)G的化學(xué)式為_____,它不具有的性質(zhì)有_____(填字母)。

A.酸性 B.還原性 C.毒性 D. 助燃性

(4)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___________。

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A. 氨水和鹽酸都屬于易揮發(fā)性物質(zhì) B. 所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都相同

C. 圖示黑點(diǎn)表示石蕊溶液變成了紅色 D. 該過(guò)程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

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