Question

【題目】小亮在實(shí)驗(yàn)時(shí)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
集氣瓶序號(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	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(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)化學(xué)方程式______________：

（2）當(dāng)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為______%時(shí)，可使帶火星的木條復(fù)燃，這時(shí)集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是___________%（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）。

（3）根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為，使用帶火星的木條驗(yàn)滿(mǎn)氧氣的方法是否可靠：_________ （填“是”或“否”）。

（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(xiàn)如圖所示。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______℃。

（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________。

Answer 1

【答案】 35 48或49 否 82（或82左右的數(shù)字） ①、④、⑤

【解析】

探究使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣濃度的最低值是多少呢?

分析三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可知：

（1）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳作催化劑的條件下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)化學(xué)方程式為；

（2）當(dāng)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)集氣瓶中空氣的體積分?jǐn)?shù)為65%，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%，則這時(shí)集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是；若按空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一計(jì)算，則這時(shí)集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是。故此空填48或49均可；

（3）根據(jù)以上的數(shù)據(jù)可知當(dāng)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%時(shí)就可使帶火星的木條復(fù)燃，故使用帶火星的木條驗(yàn)滿(mǎn)氧氣的方法不可靠，故填否。

（4）由題意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，氧氣的含量最低在48%-49%，結(jié)合曲線(xiàn)圖可知應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在82℃左右。

（5）采取“半值法”探究能減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)。

由題意第二組實(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，則第二組實(shí)驗(yàn)可以省去的實(shí)驗(yàn)編號(hào)為①、④、⑤。