Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：帶火星的竹簽在空氣中不會(huì)復(fù)燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復(fù)燃，為了找到能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，他們進(jìn)行了如下探究：

(1)（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）小組A同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是_______，放入MnO2的目的是_______，寫出燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的方程式_______。

(2)（實(shí)驗(yàn)研究）第一組實(shí)驗(yàn)：取3只集氣瓶，編號(hào)為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當(dāng)氣泡_______放出后，導(dǎo)管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號(hào)瓶中，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

獲得第一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，該小組同學(xué)A又做了第二組實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見表：

實(shí)驗(yàn)分組	第一組			第二組
實(shí)驗(yàn)序號(hào)						⑥
集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù) (%)	15	30	45	34	38	42
帶火星竹簽狀況	亮	很亮	復(fù)燃	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃

(3)得出上述兩組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，小組B同學(xué)認(rèn)為還不能確定能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，需繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。則實(shí)驗(yàn)序號(hào)⑦的集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該是_______%

(4)（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）再經(jīng)過數(shù)次實(shí)驗(yàn)并計(jì)算后得出：能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值為48.7%．請(qǐng)你寫出計(jì)算過程的計(jì)算式_______。 (恰好復(fù)燃時(shí)集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)是X%)

(5)（繼續(xù)探究）小組C同學(xué)認(rèn)為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請(qǐng)你提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的措施_______。

Answer 1

【答案】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率 作催化劑，加快過氧化氫的分解速率 2H2O22H2O+O2↑ 連續(xù)均勻 35% 收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣

【解析】

(1)該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是：稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率；故答案為：稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率；

過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；故答案為：作催化劑，加快過氧化氫的分解速率；2H2O22H2O+O2↑；

(2)裝置內(nèi)剛開始排出的是裝置內(nèi)的空氣，應(yīng)等到導(dǎo)管口的氣泡連續(xù)均勻冒出時(shí)才能收集；故填：連續(xù)均勻；

(3)第一組實(shí)驗(yàn)：取3只集氣瓶，編號(hào)為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當(dāng)氣泡連續(xù)、均勻放出后，導(dǎo)管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出；得出上述兩組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，小英認(rèn)為還不能確定能使帶火星竹簽復(fù)燃的氧氣含量最小值，需繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)序號(hào)⑦的集氣瓶裝水的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該是35%，因?yàn)榘搭}目實(shí)驗(yàn)安排看，第一組是①②③，每一個(gè)數(shù)相差15；第二組是④⑤⑥，每一個(gè)數(shù)相差4；第三組該是⑦35%⑧36%⑨37%，每一個(gè)數(shù)相差1，因此，⑦是35%；故答案為：35；

(4)假設(shè)集氣瓶的容積為100mL，則其中水的體積為：100mL×X%＝XmL；空氣的體積為(100﹣X)mL，則氧氣的含量為：，故填：；

(5)采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的措施是：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣；故答案為：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣。