Question

【題目】實驗探究題

（實驗回顧）18世紀末，英國科學家普利斯特里和卡文迪許把“易燃空氣”與空氣或氧氣混合后盛在干燥、潔凈的玻璃瓶中，當用電火花點火時，發出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶內壁上出現了液滴。一年之后，拉瓦錫重復了他們的實驗，并做了一個相反的實驗：讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管，得到了“易燃空氣”。這里的“易燃空氣”是指_____（填化學式）

（實驗重現）某化學興趣小組的同學在創新的基礎上，在實驗室中重做上述兩個實驗，做法如下：

實驗1：水的通電分解實驗

如圖1所示，打開活塞b，用燃著的木條在玻璃管尖嘴口檢驗反應產生的氣體，看到的現象是_____，證明該氣體為_____。寫出水的通電分解反應的化學方程式_____，

實驗2：“易燃空氣”與氧氣混合后的點燃實驗

實驗室現有過氧化氫溶液、高錳酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、鋅粒，圖2是實驗室常用部分儀器：

（1）①儀器的名稱：a是_____。

②實驗室制取氧氣的化學方程式為_____（寫一個），實驗時對應的氣體發生和收集裝置分別是_____（填標號，下同）和_____。

（2）實驗室利用鋅和稀硫酸制取較多量的“易燃空氣”，且可以隨時補充液體，你選擇的裝置是_____（填序號）。

（3）驗純后用裝滿水的10mL量筒代替小試管收集“易燃空氣”，裝置如圖3所示。

①10mL量筒的最大刻度靠近_____端。（填寫“M”或“N”）

②當10mL量筒中的水全部被排盡后，實際收集到的“易燃空氣”體積V_____10.0mL．（填寫“＞”、“＝”或“＜”）

（4）該興趣小組的同學決定利用制得的“易燃空氣”和空氣繼續進行探究，他們取7支試管，依次盛水90%（體積分數）、80%…再用排水集氣法收集“易燃空氣”，而后分別把試管口移近酒精燈的火焰，實驗結果如下表所示：

分析表中信息，完成下列問題：

序號	1	2	3	4	5	6	7
“易燃空氣”體積分數（%）	90	80	70	50	20	10	5
空氣體積分數（%）	10	20	30	50	80	90	95
點燃現象	安靜 燃燒	安靜 燃燒	弱的爆鳴聲	強的爆鳴聲	強的爆鳴聲	弱的爆鳴聲	不燃燒 不爆鳴

①在混合氣體爆炸范圍內，“易燃空氣”的體積分數約為_____；

②你對燃燒或燃燒條件的新認識是_____。

Answer 1

【答案】H2 木條燃燒更劇烈 氧氣 2H2O2H2↑+O2↑ 試管 2H2O22H2O+O2↑ B C B N ＞ 10%～70% 可燃物是否燃燒也與氧氣的濃度或可燃物的濃度有關

【解析】

氫氣點燃生成水，水電解生成氫氣和氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣。

[實驗回顧]

氫氣燃燒生成水，水蒸氣通過一根燒紅的槍管時，水蒸氣和鐵反應生成鐵的氧化物和氫氣，因此這里的“易燃空氣”是指氫氣，化學式是H2。

[實驗重現]

實驗1：如圖1所示，打開活塞b，用燃著的木條在玻璃管尖嘴口檢驗反應產生的氣體，看到的現象是木條燃燒更劇烈，證明該氣體為木條燃燒更劇烈，水的通電分解反應的化學方程式為：2H2O2H2↑+O2↑。

實驗2：（1）①a是試管。

②實驗室制取氧氣時，可以用過氧化氫溶液和二氧化錳制取，在二氧化錳的催化作用下過氧化氫分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑。過氧化氫溶液是液體，二氧化錳是固體，反應不需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置。氧氣密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用C裝置收集。

（2）實驗室利用鋅和稀硫酸制取較多量的“易燃空氣”，且可以隨時補充液體，選擇的裝置應該是B，通過B中的長頸漏斗可以隨時添加液體。

（3）①10mL量筒的最大刻度靠近N端。

②當10mL量筒中的水全部被排盡后，實際收集到的“易燃空氣”體積V＞10.0mL，這是因為量筒的最大刻度距量筒口處還有一定距離。

（4）①由表中信息可知，在混合氣體爆炸范圍內，“易燃空氣”氫氣的體積分數約為10%～70%。

②對燃燒或燃燒條件的新認識是：可燃物是否燃燒也與氧氣的濃度或可燃物的濃度有關，即溫度達到著火點，可燃物與氧氣接觸時不一定燃燒，例如氫氣的體積分數是5%時，點燃時也不能燃燒。