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,分別裝人其總容積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。將帶火星的木條依次插入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(%) | l0 | 20 | 30 | 40 | 50 | 3l | 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、使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠: (填“是”或“否’')。
2、 集氣瓶中氧氣的體積分數 = 收集的氧氣占容積的體積分數
+ 瓶中空氣占容積的體積分數 × %。
3、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,這時集氣瓶中氧氣體積分數是 %(計算結果保留整數)。
4、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汽所致,此時混合氣體中氧氣的體積分數隨溫度變化的曲線如右下圖所示。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 ℃。
5、采取“半值法”探究能減少實驗次數。例如:第一組實驗若按③、④的編號順序進行實驗,即可確定下一組實驗收集的氧氣占容積的體積分數應在30%~40%之間,從而省去編號為①、②、⑤的實驗。同理,第二組實驗可以省去的實驗編號為 。
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組別 | 藥品 | 實驗現象 |
① | 塊狀石灰石和稀鹽酸 | 產生氣泡速率適中 |
② | 塊狀石灰石和稀硫酸 | 產生氣泡速率緩慢并逐漸停止 |
③ | 碳酸鈉粉末和稀鹽酸 | 產生氣泡速率很快 |
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(%) | l0 | 20 | 30 | 40 | 50 | 3l | 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 |
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實驗分組 | 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 |
O2占容積的體積分數(%) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
帶火星木條狀況 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 復燃 | 復燃 | 很亮 | 很亮 | 復燃 | 復燃 | 復燃 | 很亮 |
△ |
△ |
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二氧化錳 |
二氧化錳 |
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 |
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