Question

【题目】实验探究题

（实验回顾）18世纪末，英国科学家普利斯特里和卡文迪许把“易燃空气”与空气或氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁上出现了液滴。一年之后，拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到了“易燃空气”。这里的“易燃空气”是指_____（填化学式）

（实验重现）某化学兴趣小组的同学在创新的基础上，在实验室中重做上述两个实验，做法如下：

实验1：水的通电分解实验

如图1所示，打开活塞b，用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，看到的现象是_____，证明该气体为_____。写出水的通电分解反应的化学方程式_____，

实验2：“易燃空气”与氧气混合后的点燃实验

实验室现有过氧化氢溶液、高锰酸钾、二氧化锰、稀硫酸、锌粒，图2是实验室常用部分仪器：

（1）①仪器的名称：a是_____。

②实验室制取氧气的化学方程式为_____（写一个），实验时对应的气体发生和收集装置分别是_____（填标号，下同）和_____。

（2）实验室利用锌和稀硫酸制取较多量的“易燃空气”，且可以随时补充液体，你选择的装置是_____（填序号）。

（3）验纯后用装满水的10mL量筒代替小试管收集“易燃空气”，装置如图3所示。

①10mL量筒的最大刻度靠近_____端。（填写“M”或“N”）

②当10mL量筒中的水全部被排尽后，实际收集到的“易燃空气”体积V_____10.0mL．（填写“＞”、“＝”或“＜”）

（4）该兴趣小组的同学决定利用制得的“易燃空气”和空气继续进行探究，他们取7支试管，依次盛水90%（体积分数）、80%…再用排水集气法收集“易燃空气”，而后分别把试管口移近酒精灯的火焰，实验结果如下表所示：

分析表中信息，完成下列问题：

序号	1	2	3	4	5	6	7
“易燃空气”体积分数（%）	90	80	70	50	20	10	5
空气体积分数（%）	10	20	30	50	80	90	95
点燃现象	安静 燃烧	安静 燃烧	弱的爆鸣声	强的爆鸣声	强的爆鸣声	弱的爆鸣声	不燃烧 不爆鸣

①在混合气体爆炸范围内，“易燃空气”的体积分数约为_____；

②你对燃烧或燃烧条件的新认识是_____。

Answer 1

【答案】H2 木条燃烧更剧烈 氧气 2H2O2H2↑+O2↑ 试管 2H2O22H2O+O2↑ B C B N ＞ 10%～70% 可燃物是否燃烧也与氧气的浓度或可燃物的浓度有关

【解析】

氢气点燃生成水，水电解生成氢气和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。

[实验回顾]

氢气燃烧生成水，水蒸气通过一根烧红的枪管时，水蒸气和铁反应生成铁的氧化物和氢气，因此这里的“易燃空气”是指氢气，化学式是H2。

[实验重现]

实验1：如图1所示，打开活塞b，用燃着的木条在玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，看到的现象是木条燃烧更剧烈，证明该气体为木条燃烧更剧烈，水的通电分解反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。

实验2：（1）①a是试管。

②实验室制取氧气时，可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取，在二氧化锰的催化作用下过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，反应不需要加热，应该用B装置作为发生装置。氧气密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用C装置收集。

（2）实验室利用锌和稀硫酸制取较多量的“易燃空气”，且可以随时补充液体，选择的装置应该是B，通过B中的长颈漏斗可以随时添加液体。

（3）①10mL量筒的最大刻度靠近N端。

②当10mL量筒中的水全部被排尽后，实际收集到的“易燃空气”体积V＞10.0mL，这是因为量筒的最大刻度距量筒口处还有一定距离。

（4）①由表中信息可知，在混合气体爆炸范围内，“易燃空气”氢气的体积分数约为10%～70%。

②对燃烧或燃烧条件的新认识是：可燃物是否燃烧也与氧气的浓度或可燃物的浓度有关，即温度达到着火点，可燃物与氧气接触时不一定燃烧，例如氢气的体积分数是5%时，点燃时也不能燃烧。