Question

【題目】化學課上，張老師用排水法收集了一瓶氧氣，然后將一根帶火星的木條伸入瓶中，結果木條復燃了。

愛動腦筋的小聽同學思考：空氣中的氧氣不能使帶火星的木條復燃，而老師收集的氧氣卻可以，于是提出 了問題：是否只有純氧才能使帶火星的木條復燃呢？張老師告訴同學們：“并不是只有純氧才能使帶火星的 木條復燃”。

（提出問題）究竟氣體中氧氣的體積分數達到多少才能使帶火星的木條復燃？

（探究準備）

（1）興趣小組的同學先復習了實驗室制取氧氣的三種方法，最終一致同意選用過氧化氫制取氧氣，他們的理由是____（寫兩條）。

（2）討論如何獲得不同體積分數的氧氣。請你幫助他們設計一種收集氧氣體積分數為 80%、空氣體積分 數為 20%的混合氣體的方法：____。

（實驗步驟）

（1）按如圖裝置組裝儀器，檢查裝置的氣密性。

（2）裝入藥品，分別用 100 毫升的集氣瓶收集 5 瓶不同體積分數的氧氣。

（3）分別將帶火星的木條伸入 5 個集氣瓶中，觀察實驗現象。

（4）記錄數據如下表并請你將．表．格．填．寫．完．整．。

（記錄現象） 實驗的數據和現象見下表（已知空氣中氧氣的體積分數為 21%）。

集氣瓶 編號	瓶內預裝水體積 /mL	充入氧氣體積 ／mL	瓶內空氣體積 /mL	木條能不能 復燃
①	10	10	90	不能
②	20	20	80	不能
③	30	____	70	不能
④	40	40	60	能
⑤	50	50	50	____

（討論與交流）

以上實驗剛結束，小聽同學脫口而出：氧氣的體積分數達到 40%就能使帶火星的木條復燃。這個結論遭 到了小語同學的反駁，她反駁的理由是_____。

（反思與總結）

張老師提示，為了使實驗結果更加精確，還需要進一步探究，同學們又積極開展探究，部分實驗記錄如 下表，他們最終得出：混合氣體中氧氣的體積分數只要達到_____%（保留兩位小數）就能使帶火星的 木條復燃。

集氣瓶 編號	瓶內預裝水體積 /mL	充入氧氣體積 ／mL	瓶內空氣體積 /mL	木條能不能 復燃
…	…	…	…	…
…	35	35	65	剛好能

Answer 1

【答案】操作簡單、節約能源或產物無污染（合理即可） 將集氣瓶裝 80%的水后倒置于水槽中，用排水法收集氧氣直至瓶內水被排盡 30 能 瓶內空氣中含有氧氣（或實驗④號瓶中氧氣的體積分數為52.6%） 48.65%

【解析】

探究準備：

（1）選用過氧化氫制取氧氣的原因是操作簡單、節約能源、產物無污染等；

（2）收集氧氣體積分數為80%、空氣體積分數為20%的混合氣體的方法是將集氣瓶裝80%的水后倒置于水槽中，用排水法收集氧氣直至瓶內水被排盡；

記錄現象：排開水的體積即是收集到的氧氣的體積，故瓶內預裝水體積為30毫升時，收集到氧氣的體積為30毫升；由表格可知，當充入氧氣的體積為40毫升時，木條已經復燃，故當充入氧氣的體積為50毫升時，木條能夠復燃；

討論與交流：瓶內空氣中含有氧氣，故氧氣的實際體積大于40%；