Question

【题目】某化学实验小组同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集气，得到的气体能使带火星的竹签复燃，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）小组A同学设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是_______，放入MnO2的目的是_______，写出烧瓶中发生的反应的方程式_______。

(2)（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，该小组同学A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：

实验分组	第一组			第二组
实验序号						⑥
集气瓶装水的体积分数 (%)	15	30	45	34	38	42
带火星竹签状况	亮	很亮	复燃	很亮	复燃	复燃

(3)得出上述两组实验现象后，小组B同学认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是_______%

(4)（实验结论）再经过数次实验并计算后得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%．请你写出计算过程的计算式_______。 (恰好复燃时集气瓶装水的体积分数是X%)

(5)（继续探究）小组C同学认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，请你提出实验改进的措施_______。

Answer 1

【答案】稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速率 作催化剂，加快过氧化氢的分解速率 2H2O22H2O+O2↑ 连续均匀 35% 收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气

【解析】

(1)该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是：稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速率；故答案为：稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速率；

过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；故答案为：作催化剂，加快过氧化氢的分解速率；2H2O22H2O+O2↑；

(2)装置内刚开始排出的是装置内的空气，应等到导管口的气泡连续均匀冒出时才能收集；故填：连续均匀；

(3)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；得出上述两组实验现象后，小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验，则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是35%，因为按题目实验安排看，第一组是①②③，每一个数相差15；第二组是④⑤⑥，每一个数相差4；第三组该是⑦35%⑧36%⑨37%，每一个数相差1，因此，⑦是35%；故答案为：35；

(4)假设集气瓶的容积为100mL，则其中水的体积为：100mL×X%＝XmL；空气的体积为(100﹣X)mL，则氧气的含量为：，故填：；

(5)采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，实验改进的措施是：收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气；故答案为：收集氧气前增加气体的干燥装置，再用抽气法收集氧气。