Question

9．結合如圖實驗裝置圖回答問題：

（1）仔細觀察A圖，錐形瓶內的反應進行較長時間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，火焰仍不熄滅的原因是長頸漏斗沒有伸入液面以下．
（2）圖B和C是探究FeCl₃和CuSO₄對H₂O₂分解效果的實驗，可通過觀察產生氣體的速度快慢（現象），判斷兩者的催化效果．
（3）要證明CO₂不支持燃燒，密度比空氣大的性質，你認為用D（填“D”或“E”）裝置，操作方法效果更好．由此可知，二氧化碳在生活中可用于滅火．
（4）若要收集一瓶氧氣，供“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗使用，最好用排水法收集．
①用下列方案收集氧氣，其中最合理的是F（填字母）．
②用排水法收集氧氣的理由是：排水法收集到的氧氣更純；或方便集氣瓶底部預留少量水．
（5）在實驗探究過程中，有同學提出：能使帶火星的木條復燃所需氧氣的最低體積分數是多少？
小組同學查閱資料得出的結論是：能使帶火星木條復燃所需氧氣的最低體積分數應在30%～50%之間．
這時小陸同學又提出：能否使實驗數據更加具體和準確些？小組同學又略經討論，進行實驗，得到的現象如表所示：

1號瓶 （收集34%的氧氣）	2號瓶 （收集35%的氧氣）	3號瓶 （收集36%的氧氣）	4號瓶 （收集37%的氧氣）
不復燃	不復燃，但很亮	很亮，復燃	立即復燃

這時，小張同學脫口而出：“氧氣約占36%時就是帶火星木條復燃的最低體積分數”，而其他同學立即反對，你認為能使帶火星木條復燃所需氧氣的最低體積分數為49%（實驗數據均取整數）．

Answer 1

分析 （1）可以從裝置的漏氣和氣密性等方面分析原因；
（2）根據探究FeCl₃和CuSO₄對H₂O₂分解催化效果的實驗，可通過觀察產生氣體的速率快慢，判斷兩者的催化效果；
（3）要驗證CO₂不支持燃燒、密度比空氣大的性質分析所用的裝置；
（4）根據鐵絲在氧氣中燃燒和用排水法收集氣體的注意事項分析回答；
（5）分析表格可發現收集的氧氣占容積的體積分數最低為36%時木條就可復燃，根據空氣中原有的氧氣和收集到的氧氣，就可算出氧氣的分數．

解答 解：（1）裝置的氣密性都是經過檢驗的，觀察裝置看到長頸漏斗下端的管口與大氣是相通的，生成的二氧化碳會從管口逸到空氣中．故答案為：長頸漏斗沒有伸入液面以下；
（2）探究FeCl₃和CuSO₄對H₂O₂分解催化效果的實驗，可通過觀察產生氣體的速率快慢，判斷兩者的催化效果；故答案為：產生氣體的速率快慢；
（3）要驗證CO₂不支持燃燒、密度比空氣大的性質，用D裝置實驗操作方法效果更好，因為使二氧化碳先進入燒杯的底部；二氧化碳既不燃燒、也不支持燃燒，且密度比空氣大，所以可用來滅火；故填：D；滅火；
（4））①用排水法收集氣體時只需將導氣管伸入集氣瓶口即可，所以，收集氧氣方案中最合理的是F；
②由于鐵絲在氧氣中燃燒時瓶底要留沙量的水，所以用排水法收集的理由是：排水法收集到的氧氣更純，方便集氣瓶底部預留少量水．
故填：①F；②排水法收集到的氧氣更純；或方便集氣瓶底部預留少量水；
（5）由表中的數據可知，收集36%的氧氣時，帶火星的木條復燃，很亮，該瓶中還有體積為64%的空氣，所以空氣中有氧氣的量為：64%×21%≈13%，所以此時瓶內共有氧氣的分數為：13%+36%=49%．故填：49%．

點評 做鐵絲在氧氣中燃燒這個實驗時，一定要在集氣瓶的底部放少量的水或沙子，以防止熱的生成物落到瓶底，使瓶底炸裂．設計實驗時，要明確實驗的目的，要注意控制一些變量，從而可減少實驗的次數，減少實驗的過程．