Question

7．小亮發(fā)現(xiàn)：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(fù)燃．那么，使帶火星的木條復(fù)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?cè)莘e10%、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(xiàn)象．
小亮在前一組實驗的基礎(chǔ)上又做了第二組和第三組實驗，三組實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)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(shù)（%）	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(fù)燃	復(fù)燃	很亮	很亮	復(fù)燃	復(fù)燃	復(fù)燃	很亮

請根據(jù)實驗回答下列問題：
（1）如何檢驗氧氣將帶火星的木條放到集氣瓶內(nèi)，如果木條復(fù)燃，證明是氧氣．
（2）從本實驗看來，使用帶火星的木條驗滿氧氣的方法是否可靠：否（填“是”或“否’'）．
（3）集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)=收集的氧氣占容積的體積分數(shù)+瓶中空氣占容積的體積分數(shù)×%．
（4）收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為35%時，可使帶火星的木條復(fù)燃，這時集氣瓶中氧氣分數(shù)是49%（計算結(jié)果保留整數(shù)）．
（5）通過上述實驗，你能得出的結(jié)論是氧氣含量達到35%帶火星的木條就可以復(fù)燃
（6）采取“半值法”探究能減少實驗次數(shù)．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(shù)應(yīng)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①、④、⑤．

Answer 1

分析 本題通過實驗探究了能使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣含量的最低值問題，針對此問題，設(shè)計了幾組氧氣含量不同的對照實驗．通過實驗可以看出，不是純凈的氧氣，帶火星的木條也可以復(fù)燃；分析表格可發(fā)現(xiàn)收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為35%時木條就可復(fù)燃，根據(jù)空氣中原有的氧氣和收集到的氧氣，就可算出氧氣的分數(shù)；“半值法”的應(yīng)用可以減少實驗的次數(shù)，節(jié)約時間，確定時采用的一般是中間值．

解答 解：（1）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以實驗室排空氣法收集氧氣驗滿的方法將帶火星的木條放到集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，證明氧氣已收集滿；
（2）通過實驗可以看出，氧氣含量達到35%帶火星的木條就可以復(fù)燃，所以用帶火星的木條驗滿氧氣的方法不可靠；
（3）集氣瓶中氧氣的體積分數(shù)=收集的氧氣占容積的體積分數(shù)+瓶中空氣占容積的體積分數(shù)×空氣中氧氣的體積分數(shù)，其中空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%；
（4）由圖中信息可知，當氧氣的體積分數(shù)達到35%時，帶火星的木條復(fù)燃，即收集的氧氣占容積的體積分數(shù)最低為35%，此時空氣還占65%，所以空氣中有氧氣的量為：65%×21%≈14%，所以此時瓶內(nèi)共有氧氣的分數(shù)為14%+35%=49%；
（5）通過實驗可以看出，氧氣含量達到35%帶火星的木條就可以復(fù)燃；
（6）采取“半值法”探究能減少實驗次數(shù)，實際上就是通過實驗數(shù)據(jù)的分析，減少不必要的實驗，第二組實驗若按②、③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(shù)應(yīng)在33%～35%之間，從而省去編號①、④、⑤的實驗，所以本題答案為：①④⑤．
故答案為：（1）將帶火星的木條放到集氣瓶口，如果木條復(fù)燃，證明氧氣已收集滿；助燃；
（2）否；
（3）21；
（4）35；49；
（5）氧氣含量達到35%帶火星的木條就可以復(fù)燃；
（6）①、④、⑤．

點評 設(shè)計實驗時，要明確實驗的目的，要注意控制一些變量，本題還采用了“半值法”，從而可減少實驗的次數(shù)，減少實驗的過程．