Question

11．小亮發(fā)現(xiàn)：收集的氧氣占集氣瓶容積的60%（空氣占40%）時(shí)，能使帶火星的木條復(fù)燃．那么，使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣濃度的最低值是多少呢？小亮對(duì)此展開(kāi)探究：
第一組實(shí)驗(yàn)：取5只集氣瓶，編號(hào)為①、②、③、④、⑤，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只集氣瓶中的水排去．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(jiàn)下表．

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號(hào)	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容積的體積分?jǐn)?shù)（%）	l0	20	30	40	50	3l	33	35	37	39	34
帶火星木條的狀況	微亮	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）使用帶火星的木條驗(yàn)滿氧氣的方法是否可靠：否（填“是”或“否”）．
（2）集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)+瓶中空氣占容積的體積分?jǐn)?shù)×21%．
（3）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，這時(shí)集氣瓶中氧氣分?jǐn)?shù)是49%（計(jì)算結(jié)果保留整數(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�成氧氣的同時(shí)產(chǎn)生大量水蒸汽所致，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右下圖所示．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82℃．
（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③、④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①、②、⑤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①、④、⑤．
（6）氧氣可用排水法收集，這是因?yàn)椴灰兹苡谒��?

Answer 1

分析 （1）根據(jù)帶火星的木條復(fù)燃時(shí)氧氣的體積的以及分?jǐn)?shù)分析；
（2）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分析；
（3）根據(jù)木條復(fù)燃時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)和空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分析計(jì)算；
（4）根據(jù)集氣瓶中氧氣復(fù)燃的體積分?jǐn)?shù)查出應(yīng)將加熱雙氧水控制的最高溫度；
（5）根據(jù)“半值法”探究實(shí)驗(yàn)的方法分析第二組實(shí)驗(yàn)可以省去的實(shí)驗(yàn)；
（6）根據(jù)氧氣的溶解性分析回答．

解答 解：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，氧氣含量達(dá)到35%帶火星的木條就可以復(fù)燃，所以用帶火星的木條驗(yàn)滿氧氣的方法不可靠；
（2）集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)+瓶中空氣占容積的體積分?jǐn)?shù)×21%．
（3）由圖中可知，當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到35%時(shí)，帶火星的木條復(fù)燃，即收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%，此時(shí)空氣還占65%，所以空氣中含有氧氣的以及分?jǐn)?shù)為：65%×21%≈14%，所以此時(shí)瓶?jī)?nèi)共有氧氣的分?jǐn)?shù)為14%+35%=49%；
（4）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，則氧氣的含量需要在圖3坐標(biāo)中的49%處，向橫坐標(biāo)作垂線，則可知溫度大約在82℃左右．
（5）采取“半值法”探究能減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，實(shí)際上就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，減少不必要的實(shí)驗(yàn)，第二組實(shí)驗(yàn)若按②、③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33%～35%之間，從而省去編號(hào)①、④、⑤的實(shí)驗(yàn)；
（6）氧氣可用排水法收集，這是因?yàn)椴灰兹苡谒��?br />故答案為：（1）否；（2）21；（3）35，49；（4）82；（5）①、④、⑤；（6）不易溶于水．

點(diǎn)評(píng) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要明確實(shí)驗(yàn)的目的，要注意控制一些變量，本題還采用了“半值法”，從而可減少實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，減少實(shí)驗(yàn)的過(guò)程．