实验室制取和收集气体的思路

小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：第一组实...

2023-07-08 12:28发布

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这道初中化学的题目是：
小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究：

第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中，记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表。
实验分组
第一组
第二组
第三组
集气瓶编号
①
②
③
④
⑤
①
②
③
④
⑤
①
O2占容积的体积分数(%)
10
20
30
40
50
31
33
35
37
39
34
带火星木条状况
微亮
亮
很亮
复燃
复燃
很亮
很亮
复燃
复燃
复燃
很亮
请根据实验回答下列问题：
⑴写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式                                。
⑵在使用双氧水和二氧化锰制取的装置中，使用分液漏斗的优点是                 ，此反应中二氧化锰起      作用；
⑶使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：         (填“是”或“否’')。
⑷集气瓶中氧气的体积分数 ＝ 收集的氧气占容积的体积分数
＋ 瓶中空气占容积的体积分数 ×        %。
⑸收集的氧气占容积的体积分数最低为         %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是         %(计算结果保留整数)。
⑹用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如右下图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在      ℃。
⑺采取“半值法”探究能减少实验次数。例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验。同理，第二组实验可以省去的实验编号为            。
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1条回答
希望之舟
1楼-- · 2023-07-08 12:37
这道初中化学题的正确答案为：
⑴、文字表达式   高锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰+氧气            ；
⑵、 使用分液漏斗的优点是 可以控制反应速率 ，此反应中二氧化锰起 催化 作用；
⑶、是否可靠：否 (填“是”或“否’')；
⑷、  ×   21  %；
⑸、体积分数最低为35 %时，这时集气瓶中氧气分数是   49 %(计算结果保留整数)；
⑹、应将加热双氧水的最高温度控制在   82   ℃；（或 81 、83）
⑺、同理，第二组实验可以省去的实验编号为  ①、④、⑤   。
解题思路 ：（1）高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气．
（2）检验装置的气密性时，通常将活塞关闭，将导管伸入到水中，然后用双手握住锥形瓶，观察水中是否有气泡产生．
故为：控制反应的进行；关闭活塞；有气泡产生．
（3）氧气能使带火星的木条复燃．
故为：是
（4）由于氧气约占空气体积的五分之一．
故为：21%
（5）从图中可以看出，带火星的木条复燃时，收集的氧气占容积的体积分数最低为35%．
故为35%
（6）在氧气占的体积分数是40%时，带火星的木条能够复燃，而此时与之相对应的温度是85℃．
故为：85

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