Question

【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。兴趣小组对氧气研究如下：

I.氧气的制备：

（1）写出图中有标号仪器的名称：①_________，②_________。

（2）写出化学反应方程式______。图中装置一处明显的错误是_________。

II.氧气的收集：

[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。

实验数据:

	实验1			实验2			实验3
氧气的体积分数(%)	79.7	79.6	79.9	88.4	89.0	87.9	90.0	89.8	89.3
氧气的平均体积分数(%)	79.7			88.4			89.7

数据分析：

（3）由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是______。

Ⅲ.发现：带火星的木条在不纯的氧气中也会复燃，为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究：

（1）（设计实验）小君设计了如上图的装置,圆底烧瓶中放入硫酸铜溶液（硫酸铜溶于水的混合物）的目的是①____，②____，写出锥形瓶中的化学反应方程式___。

（实验研究）第一组实验：取3只集气瓶,编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡____放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见表：

（2）根据两组实验现象计算：使带火星的木条复燃最小氧气的含量，这时集气瓶中氧气的体积分数分数应该是____%（计算结果保留整数）

（3）为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低浓度，课外活动小组的同学们又进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集气体的装置如图。收集气体的方法是；在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量简，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则停止通入氧气时量筒内水的体积约为____（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）

A 25mL B 40mL C 60mL D 75mL

Answer 1

【答案】酒精灯 铁架台 试管口未略向下倾斜 采取延长收集时间 加快过氧化氢的分解速率 稀释过氧化氢溶液 泡连续、均匀 49% D

【解析】

解：I.氧气的制备：（1）据图可知仪器①酒精灯，②是铁架台；

（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式为：；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使试管炸裂；

II.氧气的收集：（3）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，从而使瓶中氧气的体积分数有所提升，所以如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长收集时间的措施；

Ⅲ.发现：（1）[设计实验]硫酸铜溶液可以加快过氧化氢的分解速率，同时因含有水稀释过氧化氢溶液，化学反应方程式为：；

[实验研究]第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中；当气泡连续、均匀放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出；

（2）由图中可知，当氧气的体积分数达到35%时，带火星的木条复燃；此时空气还占65%，所以空气中有氧气的量为：65%×21%≈14%，所以此时瓶内共有氧气的分数为：14%+35%=49%；

（3）氧气的总量为150mL×60%=90mL，氮气的体积是：150mL-90mL=60mL；空气的体积是：60mL÷=75mL，那么停止通入氧气时量筒内水的体积约为：150mL-75mL=75mL。