Question

【題目】化學(xué)課上，張老師用排水法收集了一瓶氧氣，然后將一根帶火星的木條伸入瓶中，結(jié)果木條復(fù)燃了。

愛動(dòng)腦筋的小聽同學(xué)思考：空氣中的氧氣不能使帶火星的木條復(fù)燃，而老師收集的氧氣卻可以，于是提出 了問題：是否只有純氧才能使帶火星的木條復(fù)燃呢？張老師告訴同學(xué)們：“并不是只有純氧才能使帶火星的 木條復(fù)燃”。

（提出問題）究竟氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到多少才能使帶火星的木條復(fù)燃？

（探究準(zhǔn)備）

（1）興趣小組的同學(xué)先復(fù)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的三種方法，最終一致同意選用過氧化氫制取氧氣，他們的理由是____（寫兩條）。

（2）討論如何獲得不同體積分?jǐn)?shù)的氧氣。請你幫助他們設(shè)計(jì)一種收集氧氣體積分?jǐn)?shù)為 80%、空氣體積分 數(shù)為 20%的混合氣體的方法：____。

（實(shí)驗(yàn)步驟）

（1）按如圖裝置組裝儀器，檢查裝置的氣密性。

（2）裝入藥品，分別用 100 毫升的集氣瓶收集 5 瓶不同體積分?jǐn)?shù)的氧氣。

（3）分別將帶火星的木條伸入 5 個(gè)集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（4）記錄數(shù)據(jù)如下表并請你將．表．格．填．寫．完．整．。

（記錄現(xiàn)象） 實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表（已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 21%）。

集氣瓶 編號	瓶內(nèi)預(yù)裝水體積 /mL	充入氧氣體積 ／mL	瓶內(nèi)空氣體積 /mL	木條能不能 復(fù)燃
①	10	10	90	不能
②	20	20	80	不能
③	30	____	70	不能
④	40	40	60	能
⑤	50	50	50	____

（討論與交流）

以上實(shí)驗(yàn)剛結(jié)束，小聽同學(xué)脫口而出：氧氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到 40%就能使帶火星的木條復(fù)燃。這個(gè)結(jié)論遭 到了小語同學(xué)的反駁，她反駁的理由是_____。

（反思與總結(jié)）

張老師提示，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確，還需要進(jìn)一步探究，同學(xué)們又積極開展探究，部分實(shí)驗(yàn)記錄如 下表，他們最終得出：混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)只要達(dá)到_____%（保留兩位小數(shù)）就能使帶火星的 木條復(fù)燃。

集氣瓶 編號	瓶內(nèi)預(yù)裝水體積 /mL	充入氧氣體積 ／mL	瓶內(nèi)空氣體積 /mL	木條能不能 復(fù)燃
…	…	…	…	…
…	35	35	65	剛好能

Answer 1

【答案】操作簡單、節(jié)約能源或產(chǎn)物無污染（合理即可） 將集氣瓶裝 80%的水后倒置于水槽中，用排水法收集氧氣直至瓶內(nèi)水被排盡 30 能 瓶內(nèi)空氣中含有氧氣（或?qū)嶒?yàn)④號瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為52.6%） 48.65%

【解析】

探究準(zhǔn)備：

（1）選用過氧化氫制取氧氣的原因是操作簡單、節(jié)約能源、產(chǎn)物無污染等；

（2）收集氧氣體積分?jǐn)?shù)為80%、空氣體積分?jǐn)?shù)為20%的混合氣體的方法是將集氣瓶裝80%的水后倒置于水槽中，用排水法收集氧氣直至瓶內(nèi)水被排盡；

記錄現(xiàn)象：排開水的體積即是收集到的氧氣的體積，故瓶內(nèi)預(yù)裝水體積為30毫升時(shí)，收集到氧氣的體積為30毫升；由表格可知，當(dāng)充入氧氣的體積為40毫升時(shí)，木條已經(jīng)復(fù)燃，故當(dāng)充入氧氣的體積為50毫升時(shí)，木條能夠復(fù)燃；

討論與交流：瓶內(nèi)空氣中含有氧氣，故氧氣的實(shí)際體積大于40%；