【题目】小君和小英同学发现: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氧气,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:

(设计实验)小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是__________

(实验研究)第一组实验:3只集气瓶,编号为①②③分别装入的水,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下表:

实验分组

第一组

第二组

实验序号

集气瓶装水的体积分数/%

15

30

45

34

38

42

带火星竹签状况

很亮

复燃

很亮

复燃

复燃

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__________%。这时候的集气瓶中氧气的体积分数为__________%

(实验结论)经多次实验得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为

(继续探究)小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的__________,请你提出实验改进的措施__________


参考答案:

【答案】稀释过氧化氢溶液,减缓过氧化氢的分解速率 连续、均匀 36 49 水蒸气 收集氧气前增加气体的干燥装置(合理即可)

【解析】

本题从溶液的稀释、空气中氧气的含量、实验现象、设计实验等方面分析。

1)据图可知,分液漏斗中是15%的过氧化氢溶液,浓度过大,会导致反应速率太快,故圆底烧瓶中放入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度,故答案为:稀释过氧化氢溶液,减缓过氧化氢的分解速率;

2)当导管口出现连续均匀的气泡时才开始收集,故答案为:连续、均匀;

3)由第二组数据以及带火星竹签的燃烧情况,可选择在34-38间的36作为第⑦,故答案为:36

4)根据⑦集气瓶装水的体积分数为36%可知瓶内空气为64%,假设集气瓶为100体积,根据空气中氧气的体积分数约为21%,那么瓶内氧气约为13体积,用排水法收到集氧气为36体积,则瓶内氧气总共为49体积,故集气瓶中氧气的体积分数为49%,故答案为:49

5)实验的气体收集采用了排水法,用此方法收集的气体中混有大量水蒸气,从而导致气体不纯,故答案为:水蒸气;

6)因为氧气不溶于油,浓硫酸等能吸收水,故改进的措施:收集氧气前增加气体的干燥装置,再用排油法收集氧气,故答案为:收集氧气前增加气体的干燥装置或采用排油法收集氧气(合理即可)。

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