Question

【題目】小亮通過學習知道了氧氣的驗滿方法，即將帶火星的木條伸到集氣瓶口處，若帶火星的木條復燃，則證明氧氣已收集滿了。那么，使帶火星的木條復燃的氧氣一定是純氧嗎？小亮對此展開探究：

取5只集氣瓶，編號為①②③④⑤，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只集氣瓶的水排去。將帶火星的木條依次插入①~⑤號瓶中，記錄實驗現(xiàn)象。小亮又在前一組實驗的基礎(chǔ)上又做了第二組和第三組實驗，三組實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象見下表。

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的氧氣占容器的體積分數(shù)（%）	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
帶火星木條	微亮	亮	很亮	復燃	復燃	很亮	很亮	復燃	復燃	復燃	很亮

請根據(jù)實驗回答下列問題：

（1）寫出一個實驗室制取氧氣的化學方程式_______________________。

（2）使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠：_______________（填“是”或“否”）。

（3）收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為_______________時，可使帶火星的木條復燃，這時集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)是_______________（計算結(jié)果百分號內(nèi)保留一位數(shù)小數(shù)）。

（4）用帶火星的木條直接檢驗雙氧水受熱分解產(chǎn)生的氧氣時，往往難以復燃，這是因為在加熱生成氧氣的同時產(chǎn)生大量水蒸氣所致，此時混合氣體中氧氣的體積分數(shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。若只考慮氧氣的體積分數(shù)對實驗結(jié)果的影響，欲使帶火星的木條復燃，應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在_______________℃以下。

（5）采取“半值法”探究能減少實驗次數(shù)。例如：

第一組實驗若按③④的編號順序進行實驗，即可確定下一組實驗收集的氧氣占容積的體積分數(shù)應(yīng)在30%~40%之間，從而省去編號為①②⑤的實驗。同理，第二組實驗可以省去的實驗編號為_______________。

Answer 1

【答案】 略 否 35% 48.6% 82.5±0.5 ①④⑤

【解析】（1）實驗室制取氧氣的方法有三種，分解過氧化氫、加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀，其中在二氧化錳的催化作用下過氧化氫分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學方程式表示為：2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑；（2）由實驗可知，當集氣瓶中的氧氣達到35%時帶火星的小木條即可復燃，故使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法不可靠；（3）由表格信息可知，當收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為35%時，可使帶火星的木條復燃；氧氣占容積的35%時，空氣是65%，假設(shè)混合氣體為100L，那么氧氣是35L，空氣是65L，氧氣約占空氣總體積是21%，因此空氣的氧氣=65L =13.65L，那么氧氣的體積分數(shù)= 48.6%；（4）由圖可知，若只考慮氧氣的體積分數(shù)對實驗結(jié)果的影響，欲使帶火星的木條復燃，那么氧氣的體積分數(shù)48.6%，應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在82.5℃以下；（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知帶火星的小木條復燃的收集的氧氣占容器的體積分數(shù)在33%-35%之間，故第二組實驗可以省去的實驗編號為①④⑤。