Question

【題目】某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對水的組成和氧氣的性質(zhì)做了以下探究實驗：

（1）探究一：圖甲實驗用于測定水的組成． ① 負(fù)極產(chǎn)生的氣體可用檢驗．
② 寫出電解水的文字或符號表達(dá)式 ．
③該實驗得出的結(jié)論是水是由氫元素和氧元素組成的，下列反應(yīng)中，也能說明水的組成的是（填序號）
A．H2和O2反應(yīng) B．H2和C12反應(yīng) C．H2和CuO反應(yīng)生成水和銅
（2）探究二：某同學(xué)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(fù)燃，那么能使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣含量的最低值是多少呢？小亮同學(xué)設(shè)計了如下實驗進(jìn)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?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號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象．
小亮在前一組實驗的基礎(chǔ)上又做了第二組和第三組實驗，并進(jìn)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
收集的氧氣占集氣瓶的體積分?jǐn)?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(fù)燃	復(fù)燃	很亮	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃	復(fù)燃	很亮

請回答下列問題：
（I）用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠（填“是”或“否”）．
（II）寫出鐵在氧氣中燃燒的文字或符號表達(dá)式 ．
（III）采取“半值法”探究能減少實驗次數(shù)．例如：第一組實驗若按③、④的編號順序進(jìn)行實驗，即可確定下一組實驗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①、②、⑤的實驗．同理，第二組實驗可以省去的實驗編號為 ．
（IV）收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為%時，可使帶火星的木條復(fù)燃，這時集氣瓶中氧氣分?jǐn)?shù)約為%（計算結(jié)果保留整數(shù)）．
（V）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(fù)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?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖乙所示．若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對實驗結(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大約℃．某同學(xué)改用如圖丙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）燃燒的木條；水 氫氣+氧氣，或2H2O 2H2↑+O2↑；A
（2）否；鐵+氧氣 四氧化三鐵，或3Fe+2O2 Fe3O4；①④⑤；35；49；87；冰水混合物使水蒸氣冷凝，提高了氧氣的體積分?jǐn)?shù)
【解析】解：探究一：（1）負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣，可用燃燒的木條檢驗，檢驗方法是：把燃燒的木條靠近管口，打開活塞，氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰．故填：燃燒的木條．（2）電解水的文字表達(dá)式和化學(xué)方程式為：水 氫氣+氧氣，2H2O 2H2↑+O2↑．故填：水 氫氣+氧氣，或2H2O 2H2↑+O2↑．（3）該實驗得出的結(jié)論是水是由氫元素和氧元素組成的，氫氣燃燒生成水，也能說明水是由氫元素和氧元素組成的．
故填：A．
探究二：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，帶火星的木條在不是純凈的氧氣中也能夠復(fù)燃，因此用帶火星的木條驗滿氧氣的方法不可靠．
故填：否．（2）鐵在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式和化學(xué)方程式為：鐵+氧氣 四氧化三鐵，3Fe+2O2 Fe3O4 ．
故填：鐵+氧氣 四氧化三鐵，或3Fe+2O2 Fe3O4 ． （3）第一組實驗若按③、④的編號順序進(jìn)行實驗，即可確定下一組實驗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①、②、⑤的實驗．同理，第二組實驗若按②、③的編號順序進(jìn)行實驗，即可確定下一組實驗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①、④、⑤的實驗，
因此第二組實驗可以省去的實驗編號為①④⑤．
故填：①④⑤．（4）由第三組實驗可知，收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)為34%時，帶火星的木條不能復(fù)燃，因此收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%時，可使帶火星的木條復(fù)燃；
這時集氣瓶中氧氣分?jǐn)?shù)約為：（1﹣35%）×21%+35%≈49%．
故填：35；49．（5）若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對實驗結(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大約87℃，這是因為87℃時，氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為49%，如果溫度高于87℃時，氧氣的體積分?jǐn)?shù)會小于49%，不能使帶火星的木條復(fù)燃；
改用如圖丙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃其原因是冰水混合物使水蒸氣冷凝，提高了氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
故填：87；冰水混合物使水蒸氣冷凝，提高了氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電解水實驗的相關(guān)知識，掌握電解水的實驗：A.裝置―――水電解器B.電源種類---直流電C.加入硫酸或氫氧化鈉的目的----增強水的導(dǎo)電性D.化學(xué)反應(yīng)：2H2O=== 2H2↑+ O2↑，以及對書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號．