Question

15．（1）成人每分鐘大約吸入氧氣8L，大約40L空氣中含有8L氧氣．
（2）小明做紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)，需要氧氣90mL．①為了讓生成的白煙盡快消失，小明要預(yù)先在集氣瓶中盛裝占其容積10%的水（P₂O₅溶于水）．實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了保證氧氣的需要，他應(yīng)至少選擇容積為500mL（填125mL、250mL、500mL、1000mL）的集氣瓶來盛裝空氣．②為了得到濃度較大的氧氣，小明思考了一下，改用下面的方法來收集氧氣：取125mL的集氣瓶預(yù)先使瓶內(nèi)留有占其容積10%的水（以下為空氣）用玻璃片蓋住瓶口，并倒立于水槽中．再向瓶中小心通如氧氣，待瓶內(nèi)水排完后，用玻璃片蓋住瓶口，取出正放好．小明收集氧氣的量是112.5mL，瓶內(nèi)氧氣的量能（填“能”或“不能”）滿足實(shí)驗(yàn)的需要．
（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀來制取氧氣．經(jīng)探究，生成氧氣的質(zhì)量約是高錳酸鉀質(zhì)量的$\frac{1}{10}$．現(xiàn)有高錳酸鉀32g，大約能生成氧氣的質(zhì)量是3.2g；這些氧氣若裝在容器為125mL的集氣瓶中，最多裝18瓶．（氧氣在該條件下的密度為1.429g/L）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣中氧氣約占總體積的五分之一進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)需要的氧氣可以求出需要空氣的體積，預(yù)先在集氣瓶中盛裝占其容積10%的水，所以空氣體積沾集氣瓶的90%，計(jì)算出集氣瓶的容積；
根據(jù)集氣瓶的容積和需要留水的體積，計(jì)算出收集氧氣的體積；
（3）根據(jù)生成氧氣的質(zhì)量約是高錳酸鉀質(zhì)量的$\frac{1}{10}$可由高錳酸鉀的質(zhì)量求出大約生成氧氣的質(zhì)量；
根據(jù)（1）中求出的氧氣質(zhì)量，利用公式：m=ρv的推導(dǎo)公式v=$\frac{m}{ρ}$求出氧氣的體積，根據(jù)集氣瓶的容積再換算成瓶數(shù)即可，值得注意的是單位要統(tǒng)一．

解答 解：（1）空氣中氧氣約占總體積的五分之一，所以成人每分鐘大約吸入氧氣8L，大約空氣體積是：$\frac{8L}{\frac{1}{5}}$=40L；
（2）做紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)，需要氧氣90mL，所以需要空氣的條件是：$\frac{90mL}{\frac{1}{5}}$=450mL，要預(yù)先在集氣瓶中盛裝占其容積10%的水，所以需要集氣瓶的體積為：$\frac{450mL}{1-10%}$=500mL，應(yīng)至少選擇容積為500mL的集氣瓶來盛裝空氣，取125mL的集氣瓶預(yù)先使瓶內(nèi)留有占其容積10%的水，所以氧氣體積是125mL×（1-90%）=112.5mL，所以瓶內(nèi)氧氣的量能滿足實(shí)驗(yàn)的需求；
（3）∵生成氧氣的質(zhì)量約是高錳酸鉀質(zhì)量的$\frac{1}{10}$，
∴氧氣的質(zhì)量：32g×$\frac{1}{10}$=3.2g；
（2）由公式m=ρv的推導(dǎo)公式v=m÷ρ可求出氧氣的體積，再根據(jù)每瓶的體積換算成瓶數(shù)．
∴氧氣的體積：3.2g÷1.429g/L≈2.24L=2240ml
 可裝的瓶數(shù)：2240ml÷125ml≈18瓶．
故答案為：（1）40L；
（2）500mL，112.5，能；
（3）3.2g，18瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題立意較簡單，只要掌握簡單的計(jì)算方法和體積質(zhì)量密度三者之間的公式換算關(guān)系即解，需要指出的是：①根據(jù)題意來求生成氧氣的質(zhì)量，而非根據(jù)化學(xué)方程式來求解；②注意單位運(yùn)算時(shí)的統(tǒng)一．