Question

【題目】氧氣是我們身邊無法離開的物質(zhì)。興趣小組對氧氣研究如下：

I.氧氣的制備：

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

（2）寫出化學(xué)反應(yīng)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(dāng)放置在集氣瓶口帶火星木條復(fù)燃時停止收集，測定瓶中氧氣的含量，重復(fù)實驗3次。

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

實驗數(shù)據(jù):

	實驗1			實驗2			實驗3
氧氣的體積分?jǐn)?shù)(%)	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?jǐn)?shù)(%)	79.7			88.4			89.7

數(shù)據(jù)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?jǐn)?shù)，可采取的措施是______。

Ⅲ.發(fā)現(xiàn)：帶火星的木條在不純的氧氣中也會復(fù)燃，為了找到能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，他們進(jìn)行了如下探究：

（1）（設(shè)計實驗）小君設(shè)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(xué)反應(yīng)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(dāng)氣泡____放出后，導(dǎo)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(xiàn)象。獲得第一組實驗現(xiàn)象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現(xiàn)象，兩組實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見表：

（2）根據(jù)兩組實驗現(xiàn)象計算：使帶火星的木條復(fù)燃最小氧氣的含量，這時集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)應(yīng)該是____%（計算結(jié)果保留整數(shù)）

（3）為了測定能使帶火星的木條復(fù)燃時氧氣的最低濃度，課外活動小組的同學(xué)們又進(jìn)行了實驗探究。他們設(shè)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(guān)閉活塞b，打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量簡，當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的體積后立即關(guān)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?jǐn)?shù)約為60%的氣體，則停止通入氧氣時量筒內(nèi)水的體積約為____（提示：空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)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(xù)、均勻 49% D

【解析】

解：I.氧氣的制備：（1）據(jù)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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：；加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團(tuán)棉花，以防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)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(jù)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?jǐn)?shù)有所提升，所以如果想提高獲得的氧氣體積分?jǐn)?shù)，可以采取延長收集時間的措施；

Ⅲ.發(fā)現(xiàn)：（1）[設(shè)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(xué)反應(yīng)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(dāng)氣泡連續(xù)、均勻放出后，導(dǎo)管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出；

（2）由圖中可知，當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到35%時，帶火星的木條復(fù)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?jǐn)?shù)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(nèi)水的體積約為：150mL-75mL=75mL。