Question

19．某化學(xué)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：收集的氧氣占集氣瓶容積的50%（空氣占50%）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？該小組對(duì)此展開探究：
該小組同學(xué)首先進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)：取3個(gè)集氣瓶，編號(hào)為①、②、③，裝入一定體積的水，塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞（如圖所示），在導(dǎo)氣管中通入氧氣，分別把3個(gè)集氣瓶中的水排出．并通過排水量來控制通入氧氣的體積（滯留在導(dǎo)管內(nèi)的水忽略不計(jì)）．將帶火星的木條依次插入①-③號(hào)瓶中，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
同學(xué)們?cè)诘谝唤M實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又做了第二組和第三組實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	第一組			第二組			第三組
	①	②	③	①	②	③
通入的氧氣占瓶?jī)?nèi)氣體總體積的體積分?jǐn)?shù)（%）	20	30	40	31	33	35	34
帶火星木條的狀況	亮	很亮	復(fù)燃	很亮	很亮	復(fù)燃	很亮

（注：所有數(shù)據(jù)均在同溫同壓下測(cè)得）
     請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）利用如圖中甲、乙裝置組合可控制集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，該套裝置接口的正確連接順序?yàn)閍（填“a”或“b”）連c處．
（2）將帶火星木條伸入沖有氧氣的集氣瓶中，木條復(fù)燃，能否表示該瓶氣體為純凈的氧氣？不能（填“能”或“不能”）．
（3）若用容積為60.0mL的集氣瓶收集氧氣，完成第一組③號(hào)實(shí)驗(yàn)，收集氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟如下：量取30.0mL水加入集氣瓶中，塞上帶有導(dǎo)管的橡皮塞，連好裝置，在導(dǎo)氣管中通入氧氣，當(dāng)量筒內(nèi)水量達(dá)到20.0mL時(shí)，停止通入氧氣．
（4）通入的氧氣占集氣瓶?jī)?nèi)氣體總體積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%時(shí)，可使帶火星的木條復(fù)燃．這時(shí)，集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為48或49%（結(jié)果精確到1%）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)以及氧氣的性質(zhì)來分析；
（2）根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)來分析解答；
（3）根據(jù)第一組③號(hào)實(shí)驗(yàn)氧氣所占的體積分?jǐn)?shù)來分析；
（4）根據(jù)空氣組成結(jié)合表格提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：（1）要測(cè)定氧氣的體積分?jǐn)?shù)，需要將甲中的水排進(jìn)乙中，應(yīng)用排出的水的體積得知氧氣的體積，故填：a；        
（2）根據(jù)表格提供的信息可以看出，當(dāng)氧氣的體積約占到總體積的35%-40%時(shí)，帶火星的木條就會(huì)復(fù)燃，這說明無法證明；故填：不能；    
（3）用容積為60.0mL的集氣瓶收集氧氣，完成第一組③號(hào)實(shí)驗(yàn)，要使氧氣的體積占40%，量取30.0mL水加入集氣瓶中，設(shè)通入氧氣的體積為V，則[v/（30mL+V）]×100%=40%
V=20.0mL
則量筒內(nèi)水的體積即為收集的氧氣體積，為20.0mL，故填：20.0；
（4）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．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%，所以本題答案為：35，48或49．

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)的過程．