Question

【題目】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(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

第一組實(shí)驗(yàn)：取5只集氣瓶，編號(hào)為①、②、③、④、⑤，分別裝入其總體積10％、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)，并進(jìn)行了記錄。

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(qǐng)回答下列問題：

(1)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)集氣瓶中氧氣體積分?jǐn)?shù)約為_____％(計(jì)算結(jié)果取整數(shù))。

(2)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大約___________℃。

（3）某同學(xué)改用下圖裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃，其原因是_______________。

Answer 1

【答案】 35 48或49 81-84之間均給分 U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度

【解析】（1）通過實(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；（2）觀察實(shí)驗(yàn)記錄，收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%，帶火星的木條復(fù)燃，此時(shí)空氣還占65%，所以空氣中有氧氣的量為：65%×21%≈14%，所以此時(shí)瓶?jī)?nèi)共有氧氣的分?jǐn)?shù)為：14%+35%=49%，若用氧氣占空氣體積的五分之一計(jì)算，則結(jié)果為48%；（3）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48%～49%，分析坐標(biāo)，可知道溫度大約在87°左右；水蒸氣含量多，則氧氣的含量就少，U形管內(nèi)放入冰水混合物，起到使水蒸氣冷凝的作用，故答案為：87，U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度。