Question

【題目】“富氧空氣”是指氧氣含量高于普通空氣的氣體,可用于航天、醫療煉鋼等。化學興趣小組欲混制“富氧空氣”并開展相關探究,進行以下實驗。

實驗一:混制“富氧空氣”

（1）用高錳酸鉀制取氧氣

①寫出反應的化學方程式:_____；

②儀器C的名稱為_____；

③組裝發生裝置所需的儀器:_____（ 選填標號）。

（2）混制“富氧空氣”

如圖,用純氮氣及上述實驗制取的氧氣，混制一瓶（集氣瓶容積為250mL）氧氣體積分數為40%的“富氧空氣”,氣體應從裝置中的管_____（選“a”或“b”）通入，先通入氮氣排出120 mI水,再通入氧氣排出_____mL水。

實驗二:測定“富氧空氣”中氧氣的含量

用下圖裝置測定“富氧空氣”中氧氣的含量（集氣瓶中“富氧空氣”體積為100 ml,底部殘留少量水,燃燒匙內有足量紅磷）。操作如下:

i.往量筒內加入適量水,讀出量筒內水的體積為V1 mL;

ii.用電點火裝置點燃紅磷,充分反應;

iii.打開止水夾,待右側量簡內液面不再變化時,排出氣球中的氣體，調節兩邊液面在同一水 平面上,讀出量筒內水的體積為V2 mL。

回答問題:

（3）實驗前,檢查裝置氣密性的方法:_____；

（4）操作ii中可觀察到現象:_____；

（5）本次實驗測得“富氧空氣”中氧氣的含量為_____（用含 V1V2的式子表示）。

（6）若讀取V1時仰視，讀取V2時俯視,則測得實驗結果_____（ 選填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

實驗三:研究“富氧空氣”的應用

通過重油、褐煤在氧氣含量不同的空氣中燃燒的實驗,得到有關數據如下圖:

（7）結合圖1 ,說明空氣中氧氣含量與燃燒產生的溫度的關系:_____；

（8）結合圖2,簡述減少燃料燃燒尾氣污染的措施:_____；

Answer 1

【答案】 水槽 BDFG b 80 關閉彈簧夾，兩手緊握集氣瓶，過一會兒，若觀察到氣球變大，證明裝置不漏氣 劇烈燃燒，產生大量白煙 （V1-V2）/V1×100% 偏小 一定范圍內，氧氣含量越高，燃燒產生的溫度越高 提供充足的氧氣，燃料燃燒產生的煙氣量越少

【解析】

（1）①加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式：；

②據圖可知儀器C的名稱為水槽；

③用高錳酸鉀加熱制取氧氣，組裝發生裝置所需的儀器有：BDFG；

（2）氧氣密度比水小，從裝置中的管b通入；需要排出水的體積=120mL(1-40%)-120mL=80 mL；

（3）檢查裝置氣密性的方法為：關閉彈簧夾，兩手緊握集氣瓶，過一會兒，若觀察到氣球變大，證明裝置不漏氣；

（4）點火后紅磷劇烈燃燒，產生大量白煙；

（5）經分析，本次實驗測得“富氧空氣”中氧氣的含量為：（V1-V2）/V1×100%；

（6）若讀取V1時仰視，導致量筒內水的讀數偏小，讀取V2時俯視，導致量筒內剩余水的讀數偏大，結合（V1-V2）/V1×100%，則測得實驗結果偏小；

（7）結合圖1 可知：一定范圍內，氧氣含量越高，燃燒產生的溫度越高；

（8）結合圖2可知：提供充足的氧氣，燃料燃燒產生的煙氣量越少。