Question

【題目】小君和小英同學發現:帶火星的竹簽在空氣中不會復燃，若用裝有60%水的集氣瓶倒置在水槽中收集氧氣，得到的氣體能使帶火星的竹簽復燃。為了找到能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，他們進行了如下探究:

（設計實驗）小君設計了如圖的裝置，該裝置的圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是__________。

（實驗研究）第一組實驗:取3只集氣瓶，編號為①②③分別裝入、和的水，蓋上蓋玻片倒置在水槽中。當氣泡__________放出后，導管口伸入集氣瓶把其中的水全部排出，將相同的3支帶火星竹簽分別插入①-③號瓶中，記錄實驗現象。

獲得第一組實驗現象后，小君又做了第二組實驗，并記錄實驗現象。兩組實驗數據和現象見下表:

實驗分組	第一組			第二組
實驗序號	①	②	③	④	⑤	⑥
集氣瓶裝水的體積分數/%	15	30	45	34	38	42
帶火星竹簽狀況	亮	很亮	復燃	很亮	復燃	復燃

得出上述兩組實驗現象后，小英認為還不能確定能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值，需繼續進行實驗，則實驗序號⑦的集氣瓶裝水的體積分數應該是__________%。這時候的集氣瓶中氧氣的體積分數為__________%。

（實驗結論）經多次實驗得出:能使帶火星竹簽復燃的氧氣含量最小值為。

（繼續探究）小君認為采用該方法收集的氧氣中含有一定量的__________，請你提出實驗改進的措施__________。

Answer 1

【答案】稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率 連續、均勻 36 49 水蒸氣 收集氧氣前增加氣體的干燥裝置（合理即可）

【解析】

本題從溶液的稀釋、空氣中氧氣的含量、實驗現象、設計實驗等方面分析。

（1）據圖可知，分液漏斗中是15%的過氧化氫溶液，濃度過大，會導致反應速率太快，故圓底燒瓶中放入25毫升水的目的是稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速度，故答案為：稀釋過氧化氫溶液，減緩過氧化氫的分解速率；

（2）當導管口出現連續均勻的氣泡時才開始收集，故答案為：連續、均勻；

（3）由第二組數據以及帶火星竹簽的燃燒情況，可選擇在34-38間的36作為第⑦，故答案為：36；

（4）根據⑦集氣瓶裝水的體積分數為36%可知瓶內空氣為64%，假設集氣瓶為100體積，根據空氣中氧氣的體積分數約為21%，那么瓶內氧氣約為13體積，用排水法收到集氧氣為36體積，則瓶內氧氣總共為49體積，故集氣瓶中氧氣的體積分數為49%，故答案為：49；

（5）實驗的氣體收集采用了排水法，用此方法收集的氣體中混有大量水蒸氣，從而導致氣體不純，故答案為：水蒸氣；

（6）因為氧氣不溶于油，濃硫酸等能吸收水，故改進的措施：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置，再用排油法收集氧氣，故答案為：收集氧氣前增加氣體的干燥裝置或采用排油法收集氧氣（合理即可）。