Question

【題目】某化學實驗小組同學發現：帶火星的竹簽在空氣中不會復燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復燃，為了找到能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究：

(1)（設計實驗）小組A同學設計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是_______，放入MnO2的目的是_______，寫出燒瓶中發生的反應的方程式_______。

(2)（實驗研究）第一組實驗：取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當氣泡_______放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①～③號瓶中，記錄實驗現象。

獲得第一組實驗現象后，該小組同學A又做了第二組實驗，并記錄實驗現象，兩組實驗數據和現象見表：

實驗分組	第一組			第二組
實驗序號						⑥
集氣瓶裝水的體積分數 (%)	15	30	45	34	38	42
帶火星竹簽狀況	亮	很亮	復燃	很亮	復燃	復燃

(3)得出上述兩組實驗現象后，小組B同學認為還不能確定能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，需繼續進行實驗。則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分數應該是_______%

(4)（實驗結論）再經過數次實驗并計算后得出：能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值為48.7%．請你寫出計算過程的計算式_______。 (恰好復燃時集氣瓶裝水的體積分數是X%)

(5)（繼續探究）小組C同學認為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，請你提出實驗改進的措施_______。

Answer 1

【答案】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率 作催化劑，加快過氧化氫的分解速率 2H2O22H2O+O2↑ 連續均勻 35% 收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣

【解析】

(1)該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是：稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率；故答案為：稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率；

過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；故答案為：作催化劑，加快過氧化氫的分解速率；2H2O22H2O+O2↑；

(2)裝置內剛開始排出的是裝置內的空氣，應等到導管口的氣泡連續均勻冒出時才能收集；故填：連續均勻；

(3)第一組實驗：取3只集氣瓶，編號為①②③，分別裝入15%、30%和45%的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當氣泡連續、均勻放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出；得出上述兩組實驗現象后，小英認為還不能確定能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，需繼續進行實驗，則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分數應該是35%，因為按題目實驗安排看，第一組是①②③，每一個數相差15；第二組是④⑤⑥，每一個數相差4；第三組該是⑦35%⑧36%⑨37%，每一個數相差1，因此，⑦是35%；故答案為：35；

(4)假設集氣瓶的容積為100mL，則其中水的體積為：100mL×X%＝XmL；空氣的體積為(100﹣X)mL，則氧氣的含量為：，故填：；

(5)采用該方法收集的氧氣中含有一定量的水蒸氣，實驗改進的措施是：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣；故答案為：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用抽氣法收集氧氣。