8. 小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验:取5个集气瓶,编号为①②③④⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5个集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见下表:


请根据实验回答下列问题:
(1)使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?
(2)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×
(3)收集的氧气占容积的体积分数最低为
(4)用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢的最高温度控制在

(5)采取“半值法”探究能减少实验次数。例如:第一组实验若按③④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%,从而省去编号为①②⑤的实验。同理,第二组实验可以省去的实验编号为
第一组实验:取5个集气瓶,编号为①②③④⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5个集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见下表:
请根据实验回答下列问题:
(1)使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠?
否
(填“是”或“否”)。(2)集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×
21
%。(3)收集的氧气占容积的体积分数最低为
35
%时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是49
%。(计算结果保留整数)(4)用带火星的木条直接检验过氧化氢受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢的最高温度控制在
82(81~84 均可)
℃。(5)采取“半值法”探究能减少实验次数。例如:第一组实验若按③④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%~40%,从而省去编号为①②⑤的实验。同理,第二组实验可以省去的实验编号为
①④⑤
。答案
(1) 否
(2) 21
(3) 35 49
(4) 82(81~84 均可)
(5) ①④⑤
提示:(1) 通过实验可以看出,当收集的氧气占容积的 35%时,带火星的木条就可以复燃,所以用带火星的木条验满氧气的方法不可靠。(3) 由表可知,当收集的氧气占容积的 35%时,带火星的木条即可复燃;此时空气占 65%,空气中氧气的体积分数为 65%×21%≈14%,所以此时瓶内氧气的体积分数为 14%+35%=49%。(4) 只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,则氧气的体积分数至少为49%,分析坐标,可知温度最高约为 82 ℃。(5) 采取“半值法”探究能减少实验次数,实际上就是通过实验数据的分析,减少不必要的实验,第二组实验若按②③的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在 33%~35%,从而省去编号①④⑤的实验。
(2) 21
(3) 35 49
(4) 82(81~84 均可)
(5) ①④⑤
提示:(1) 通过实验可以看出,当收集的氧气占容积的 35%时,带火星的木条就可以复燃,所以用带火星的木条验满氧气的方法不可靠。(3) 由表可知,当收集的氧气占容积的 35%时,带火星的木条即可复燃;此时空气占 65%,空气中氧气的体积分数为 65%×21%≈14%,所以此时瓶内氧气的体积分数为 14%+35%=49%。(4) 只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,则氧气的体积分数至少为49%,分析坐标,可知温度最高约为 82 ℃。(5) 采取“半值法”探究能减少实验次数,实际上就是通过实验数据的分析,减少不必要的实验,第二组实验若按②③的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在 33%~35%,从而省去编号①④⑤的实验。
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