Question

(11分)某研究性學習小組對雙氧水開展如下研究。

(1)圖1裝置中儀器①的名稱為          。
(2)小林同學將MnO₂與水泥按一定比例混合，制作成小塊狀固體，加入圖2裝置中制氧氣，以方便實驗結束回收二氧化錳。其中塊狀固體應放置在    處(填“A”或“B”)，二氧化錳的作用是        ，該裝置中反應的文字表達式是                  。利用該裝置反應一段時間后，需停止反應，其操作是                  ，原因是                  。 
(3)小亮發現：收集的氧氣占集氣瓶容積的60％(空氣占40％)時，能使帶火星的木條復燃。那么，使帶火星的木條復燃的氧氣濃度的最低值是多少呢?小亮對此展開探究。
第一組實驗：取5只集氣瓶，編號為①、②、③、④、⑤，分別裝入其總容積10％、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。將帶火星的術條依次插入①～⑤號瓶中，記錄實驗現象。
小亮在前一組實驗的基礎上又做了第二組和第三組實驗。三組實驗的數據和現象見下表。

	第一組					第二組					第三組
集氣瓶編號	①	②	③	④	⑤	①	②	③	④	⑤	①
收集的O2占容積的體積分數(％)	10	20	30	40	50	31	33	35	37	39	34
帶火星木條的狀況	微亮	亮	很亮	復燃	復燃	很亮	很亮	復燃	復燃	復燃	很亮

請根據實驗回答下列問題：
①本實驗中使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠：    (填“是”或“否”)。
②收集的氧氣占容積的體積分數最低為    ％時，可使帶火星的木條復燃，這時集氣瓶中氧氣的體積分數是    ％(計算結果保留整數)。
③用帶火星的木條直接檢驗雙氧水受熱分解產生的氧氣時，往往難以復燃，這是因為在加熱生成氧氣的同時產生大量水蒸氣所致，此時混合氣體中氧氣的體積分數隨溫度變化的曲線如右圖所示。若只考慮氧氣的體積分數對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，應將加熱雙氧水的最高溫度控制在    ℃。

Answer 1

（1）分液漏斗（1分）；
（2）A（1分）； 催化作用（1分）；
過氧化氫水+氧氣（1分）；    關閉活塞（1分）；
關閉活塞后，產生的氣體使試管中壓強增大，液體被壓回長頸漏斗中，固液分離，反應停止（1分）；
（3）①否（1分）；       ②35（1分）；   49（2分）；      ③82（1分）。

解析試題分析：1、圖1裝置中儀器①的名稱為分液漏斗；
2、實驗室用過氧化氫制氧氣，需用二氧化錳做催化劑，反應生成了水和氧氣，反應的表達式為：過氧化氫水+氧氣；用該裝置反應一段時間后，如需停止反應，其操作是關閉活塞，關閉活塞后，產生的氣體使試管中壓強增大，液體被壓回長頸漏斗中，固液分離，反應就會停止。
3、由圖中可知，當氧氣的體積分數達到35%時，帶火星的木條復燃，即收集的氧氣占容積的體積分數最低為35%，此時空氣還占65%，所以空氣中有氧氣的量為：65%×21%≈14%，所以此時瓶內共有氧氣的分數為14%+35%=49%，故答案為：35，49。
4、若只考慮氧氣體積分數對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，則氧氣的含量需要在最后一個圖上坐標中的49%處，向橫坐標作垂線，則可知溫度大約在82℃左右，故答案為：82。
考點：常用化學儀器的名稱；探究物質的性質或變化規律；探究物質變化的條件和影響物質變化的因素；實驗室用過氧化氫制取氧氣的反應原理；催化劑的特點與催化作用；書寫化學反應的文字表達式。
點評：本題難度較大，綜合考查了雙氧水的分解實驗以及探究能使帶火星的木條復燃需要的氧氣濃度，學生應明確實驗的目的，特別要注意根據實驗中的一些變量來分析，注重實驗數據及圖象的分析處理來解答問題。