《2025年点石成金金牌夺冠九年级化学全一册人教版辽宁专版》

12. 科学探究与实践 氧气的定性定量分析(8分)氧气是我们生活中不可或缺的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下:
任务一:氧气的制备
(1)从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是C(填字母序号)。
A. 用高锰酸钾制氧气
B. 分离液态空气法制氧气
C. 用过氧化氢制氧气
任务二:氧气的收集
实验1:用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星的木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验2:用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星的木条复燃后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验3:用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
【实验数据】

【数据分析】
(2)由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是带火星的木条复燃后继续收集一段时间气体。
(3)不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是排水法收集的氧气中混有水蒸气。
(4)结合实验数据,若用如图方法收集氧气:图1的集气瓶中装有80%的水,用排水法收集氧气后,集气瓶中仍留有15%的水,如图2所示,则图2集气瓶气体中氧气的体积分数是73.5%(结果精确到0.1%,空气中氧气的体积分数为21%)。

答案： 12.(每空 2 分)
任务一：
(1)C
任务二：
(2)带火星的木条复燃后继续收集一段时间气体
(3)排水法收集的氧气中混有水蒸气
(4)73.5%
[解析]
(4)因为空气中氧气的体积分数为 21%，所以图 1 空气中氧气的含量为 20%×21% = 4.2%，排水法收集氧气后，图 2 中氧气的含量为(80% - 15%)×89.7% + 20%×21% ≈ 62.5%，所以氧气的体积分数为$\frac{62.5\%}{100\% - 15\%}$≈73.5%。