Question

某班化學興趣小組同學，在對氧氣性質進行研究時，設計了如下實驗：
（1）用排水法將集滿氧氣的兩個集氣瓶如圖所示放置，并分別同時迅速插入一根帶火星的木條，發現木條均復燃，且甲中燃燒比乙中更旺，該實驗說明氧氣具有的性質是：①

氧氣的密度比空氣大

，②

氧氣具有助燃性

．
（2）帶火星的木條在氧氣中可以復燃．那么，是不是只有純凈的氧氣才能使帶火星的木條復燃呢？為此，同學們開展了相關探究實驗．實驗主要步驟如下：先制取一定量的氧氣備用，再測得集氣瓶實際容積為317毫升，然后采用某種方法得到5瓶含氧量不同的空氣，最后用帶火星的木條來試驗，觀察是否復燃．相關的數據見下表：

集氣瓶編號	瓶內預裝水 體積/毫升	充入氧氣 體積/毫升	瓶內空氣 體積/毫升	瓶內空氣里氧氣 體積的百分比	木條能否 復燃
1	120	120	197	50.9%	能
2	97	97	220	45.2 %	能
3	90	90	227	43.4%	能
4	84	84	233	41.9%	能
5	81	81	236	41.2%	不能

①請指出得到5瓶含氧量不同的空氣的具體方法

在集氣瓶里預先加入一定體積的水，再用排水法收集氧氣

；
②試將上表空白處補充完整（保留1位小數）；
③由該實驗可得到的結論是

當空氣中氧氣所占體積比達到 41.9%（ 或 42%） 以上時，能使帶火星的木條復燃

．

Answer 1

分析：（1）氧氣的驗證：能使帶火星木條復燃．密度大于空氣的氣體，存放時集氣瓶應正放，減少氣體的逸散．
（2）①由題給數據用排水法即可得出5瓶含氧量不同的空氣；②已知氧氣約占空氣體積的21%，然后由氧氣的總體積比317mL得出瓶內空氣的氧氣的體積分數；③由表格內數據即知空氣中氧氣的體積分數不小于41.9%時，能使帶火星的木條復燃．

解答：解：（1）兩瓶氣體均使帶火星木條復燃，說明兩瓶中都集有氧氣．甲瓶內木條燃燒更旺，說明甲瓶內氧氣含量更大．同樣收集的兩瓶氧氣為何會出現這種差異呢？我們會關注到兩瓶一正放一倒放，而倒放的瓶內氧氣含量較小，這就說明有部分氧氣逸散，可以總結為密度大于空氣．故答：密度大于空氣，具有助燃性．
（2）①得到5瓶含氧量不同的空氣的具體方法是：在集氣瓶里預先加入一定體積的水，再用排氣法收集氧氣，具體數據已由表內數據提供；
②計算317mL的集氣瓶內充入氧氣后，瓶內空氣里氧氣的體積分數的方法是：表格2的計算方法是：（97mL+220mL×21%）÷317mL×100%═45.2%；
③由該實驗可得到的結論是：當空氣中氧氣體積分數大于或等于41.9%時，能使帶火星的木條著火．
故答案為：（1）氧氣的密度比空氣大  氧氣具有助燃性  （2）①在集氣瓶里預先加入一定體積的水，再用排水法收集氧氣  ②45.2（氧氣體積分數若按1/5計算，答案應為44.5，同樣得分）③當空氣中氧氣所占體積比達到41.9%（或42%）以上時，能使帶火星的木條復燃

點評：此題主要通過表格數據探究氧氣的相關性質，需認真分析、總結才能得出結果，此題很能培養學生的思維能力．