Question

【題目】某同學發(fā)現(xiàn)將帶火星的木條伸入氧氣含量約占40％的空氣樣品中就能復燃，那么能使帶火星的木條復燃的氧氣含量的最低值是多少呢?小亮同學設計了如下實驗進行探究：

第一組實驗：取5只集氣瓶，編號為①、②、③、④、⑤，分別裝入其總體積10％、20％、30%、40％、50％的水。用排水法收集氧氣，恰好把5只集氣瓶中的水排去。將帶火星的木條依次插入①～⑤號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象小亮在前一組實驗的基礎上又做了第二組和第三組實驗，并進行了記錄。

第一組

第二組

第三組

集氣瓶編號

①

②

③

④

⑤

①

②

③

④

⑤

①

收集的O2占集氣瓶的體積分數(shù)（%）

10

20

30

40

50

31

33

35

37

39

34

帶火星木條的狀況

微亮

亮

很亮

復燃

復燃

很亮

很亮

復燃

復燃

復燃

很亮

請回答下列問題：

(1)收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為________％時，可使帶火星的木條復燃，這時集氣瓶中氧氣體積分數(shù)約為_____％(計算結果取整數(shù))。

(2)用帶火星的木條直接檢驗雙氧水受熱分解產(chǎn)生的氧氣時，往往難以復燃，這是因為在加熱生成氧氣的同時產(chǎn)生大量水蒸汽所致，此時混合氣體中氧氣的體積分數(shù)隨溫度變化的曲線如下圖所示。若只考慮氧氣的體積分數(shù)對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，應將加熱雙氧水的最高溫度控制在大約___________℃。

（3）某同學改用下圖裝置后能使帶火星的木條復燃，其原因是_______________。

Answer 1

【答案】 35 48或49 81-84之間均給分 U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度

【解析】（1）通過實驗可以看出，氧氣含量達到35%帶火星的木條就可以復燃；（2）觀察實驗記錄，收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為35%，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(nèi)共有氧氣的分數(shù)為：14%+35%=49%，若用氧氣占空氣體積的五分之一計算，則結果為48%；（3）只考慮氧氣的體積分數(shù)對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，則氧氣的含量需要在48%～49%，分析坐標，可知道溫度大約在87°左右；水蒸氣含量多，則氧氣的含量就少，U形管內(nèi)放入冰水混合物，起到使水蒸氣冷凝的作用，故答案為：87，U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度。