Question

12．某研究性学习小组想探究“能使带火星木条复燃的氧气的最低体积分数是多少？”每个同学分别收集多瓶不同体积分数的氧气进行实验．

（1）甲同学想收集体积分数为50%的氧气，他向容量为250毫升集气瓶内装入125毫升水，然后用如图2所示的向上排空气法收集，他能否收集体积分数为50%的氧气否，（填“能”、“否”）因为因为收集到的是纯氧
（2）乙同学也想收集体积分数为50%的氧气，他向容量为250毫升集气瓶内装入125毫升水用如图1排水法收集．能否收集体积分数为50%的氧气否（填“能”“否”）因为因为半瓶空气中还有五分之一的氧气
（3）丙同学想收集一瓶体积分数为20%的氧气实验，你觉得有无必要，无（填“有”“无”），因为因为空气中21%的氧气已经不能让木条复燃
（4）丁同学收集了一瓶体积分数为40%的氧气发现并没使带火星木条复燃，又收集了一瓶体积分数为60%的氧气发现使带火星木条复燃了，你觉得他下一步实验应该做什么收集一瓶浓度在40%-60%之间的氧气进行实验
（5）戊同学用250毫升集气瓶用排水法收集体积分数为50%的氧气应如何操作先在集气瓶中预先放94毫升水，然后用排水法收集．

Answer 1

分析 （1）根据集气瓶内装有水，氧气将空气排出，收集到的是纯氧分析
（2）根据空气中含有五分之一的氧气分析
（3）根据空气中含有21%的氧气以及空气不能使带火星木条复燃分析
（4）根据数据分析40%-60%之间的数据进行实验．
（5）用排水法收集50%的氧气，可先在集气瓶内装入部分水，然后用排水法收集．由于空气中含有氧气，氧气约占空气总体积的五分之一，氧气的总体积应是通入的氧气的体积加上通入的空气中含有的氧气的体积；然后根据氧气的体积分数约为50%，列等式计算出预先装及水的体积．

解答 解：（1）容量为250毫升集气瓶内装入125毫升水，剩余125毫升为空气，然后用向上排空气法收集，氧气将125毫升的空气排出，收集到的是纯净的125毫升的氧气，他不能收集体积分数为50%的氧气．
（2）容量为250毫升集气瓶内装入125毫升水，剩余125毫升为空气，然后用排水法收集，氧气将125毫升的水排出，收集到的是125毫升的氧气，剩余125毫升空气中还含有五分之一的氧气，不能收集到体积分数为50%的氧气．
（3）因为空气中21%的氧气不能让木条复燃，所以没有必要收集体积分数为20%的氧气进行实验．
（4）体积分数为40%的氧气不能使带火星木条复燃，体积分数为60%的氧气使带火星木条复燃，那么40%～60%之间的体积分数的氧气能否使带火星木条复燃？所以丁同学应该再收集一瓶浓度在40%-60%之间的氧气进行实验．
（5）空气中也有氧气，氧气约占空气总体积的五分之一，设通入氧气后在集气瓶中预先放水的体积为x，
$\frac{x+（250ml-x）×\frac{1}{5}}{250ml}×100%$=50%
解得x≈94ml．
故戊同学用250毫升集气瓶用排水法收集体积分数为50%的氧气，可先在集气瓶中预先放94毫升水，然后用排水法收集即可．
故答案为：（1）否；因为收集到的是纯氧
（2）否；因为半瓶空气中还有五分之一的氧气
（3）无；因为空气中21%的氧气已经不能让木条复燃．
（4）收集一瓶浓度在40%-60%之间的氧气进行实验．
（5）先在集气瓶中预先放94毫升水，然后用排水法收集

点评 本题考查了学生根据现象分析结论的能力，以及对氧气占空气体积的21%的理解和应用，能较好考查对知识的理解和应用