Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)水的組成和氧氣的性質(zhì)做了以下探究實(shí)驗(yàn)：

（1）探究一：圖甲實(shí)驗(yàn)用于測(cè)定水的組成． ① 負(fù)極產(chǎn)生的氣體可用檢驗(yàn)．
② 寫(xiě)出電解水的文字或符號(hào)表達(dá)式 ．
③該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是水是由氫元素和氧元素組成的，下列反應(yīng)中，也能說(shuō)明水的組成的是（填序號(hào)）
A．H2和O2反應(yīng) B．H2和C12反應(yīng) C．H2和CuO反應(yīng)生成水和銅
（2）探究二：某同學(xué)發(fā)現(xiàn)將帶火星的木條伸入氧氣含量約占40%的空氣樣品中就能復(fù)燃，那么能使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣含量的最低值是多少呢？小亮同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：
第一組實(shí)驗(yàn)：取5只集氣瓶，編號(hào)為①、②、③、④、⑤，分別裝入其總?cè)莘e10%、20%、30%、40%、50%的水．用排水法收集氧氣，恰好把5只集氣瓶中的水排去．將帶火星的木條依次插入①～⑤號(hào)瓶中，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
小亮在前一組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上又做了第二組和第三組實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了記錄．

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號(hào)	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的氧氣占集氣瓶的體積分?jǐn)?shù)	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
帶火星木條的狀況	微亮	亮	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃	很亮	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃	復(fù)燃	很亮

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（I）用帶火星的木條驗(yàn)滿氧氣的方法是否可靠（填“是”或“否”）．
（II）寫(xiě)出鐵在氧氣中燃燒的文字或符號(hào)表達(dá)式 ．
（III）采取“半值法”探究能減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)．例如：第一組實(shí)驗(yàn)若按③、④的編號(hào)順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即可確定下一組實(shí)驗(yàn)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在30%～40%之間，從而省去編號(hào)①、②、⑤的實(shí)驗(yàn)．同理，第二組實(shí)驗(yàn)可以省去的實(shí)驗(yàn)編號(hào)為 ．
（IV）收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為%時(shí)，可使帶火星的木條復(fù)燃，這時(shí)集氣瓶中氧氣分?jǐn)?shù)約為%（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）．
（V）用帶火星的木條直接檢驗(yàn)雙氧水受熱分解產(chǎn)生的氧氣時(shí)，往往難以復(fù)燃，這是因?yàn)樵诩訜嵘�成氧氣的同時(shí)產(chǎn)生大量水蒸汽所致，此時(shí)混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖乙所示．若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，欲使帶火星的木條復(fù)燃，應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在大約℃．某同學(xué)改用如圖丙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）燃燒的木條；水 氫氣+氧氣，或2H2O 2H2↑+O2↑；A
（2）否；鐵+氧氣 四氧化三鐵，或3Fe+2O2 Fe3O4；①④⑤；35；49；87；冰水混合物使水蒸氣冷凝，提高了氧氣的體積分?jǐn)?shù)
【解析】解：探究一：（1）負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣，可用燃燒的木條檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法是：把燃燒的木條靠近管口，打開(kāi)活塞，氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰．故填：燃燒的木條．（2）電解水的文字表達(dá)式和化學(xué)方程式為：水 氫氣+氧氣，2H2O 2H2↑+O2↑．故填：水 氫氣+氧氣，或2H2O 2H2↑+O2↑．（3）該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是水是由氫元素和氧元素組成的，氫氣燃燒生成水，也能說(shuō)明水是由氫元素和氧元素組成的．
故填：A．
探究二：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，帶火星的木條在不是純凈的氧氣中也能夠復(fù)燃，因此用帶火星的木條驗(yàn)滿氧氣的方法不可靠．
故填：否．（2）鐵在氧氣中燃燒的文字表達(dá)式和化學(xué)方程式為：鐵+氧氣 四氧化三鐵，3Fe+2O2 Fe3O4 ．
故填：鐵+氧氣 四氧化三鐵，或3Fe+2O2 Fe3O4 ． （3）第一組實(shí)驗(yàn)若按③、④的編號(hào)順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即可確定下一組實(shí)驗(yàn)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在30%～40%之間，從而省去編號(hào)①、②、⑤的實(shí)驗(yàn)．同理，第二組實(shí)驗(yàn)若按②、③的編號(hào)順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即可確定下一組實(shí)驗(yàn)收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在33%～35%之間，從而省去編號(hào)①、④、⑤的實(shí)驗(yàn)，
因此第二組實(shí)驗(yàn)可以省去的實(shí)驗(yàn)編號(hào)為①④⑤．
故填：①④⑤．（4）由第三組實(shí)驗(yàn)可知，收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)為34%時(shí)，帶火星的木條不能復(fù)燃，因此收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)最低為35%時(shí)，可使帶火星的木條復(fù)燃；
這時(shí)集氣瓶中氧氣分?jǐn)?shù)約為：（1﹣35%）×21%+35%≈49%．
故填：35；49．（5）若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，欲使帶火星的木條復(fù)燃，應(yīng)將加熱雙氧水的最高溫度控制在大約87℃，這是因?yàn)?7℃時(shí)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為49%，如果溫度高于87℃時(shí)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)會(huì)小于49%，不能使帶火星的木條復(fù)燃；
改用如圖丙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃其原因是冰水混合物使水蒸氣冷凝，提高了氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
故填：87；冰水混合物使水蒸氣冷凝，提高了氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電解水實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，掌握電解水的實(shí)驗(yàn)：A.裝置―――水電解器B.電源種類---直流電C.加入硫酸或氫氧化鈉的目的----增強(qiáng)水的導(dǎo)電性D.化學(xué)反應(yīng)：2H2O=== 2H2↑+ O2↑，以及對(duì)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號(hào)．