Question

【題目】“元旦”假期，某化學(xué)興趣小組探究“排水法收集氧氣時(shí)機(jī)的選擇”，用加熱高錳酸鉀進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）寫出加熱高錳酸鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
（2）用排水法收集氧氣時(shí)要等到“氣泡連續(xù)，均勻冒出”才開始收集，原因是 ．
（3）【提出問題】“氣泡連續(xù)，均勻冒出，此時(shí)排出的氧氣比較純凈”，事實(shí)如此嗎？
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】采用高錳酸鉀加熱分解產(chǎn)生氧氣，測(cè)定不同時(shí)刻從試管排出的氣體中氧氣的濃度．

時(shí)段	氧氣濃度變化特點(diǎn)	氧氣濃度變化范圍	加熱時(shí)間	氣泡特征
①	逐漸增大	21.2%﹣……	1﹣11s	不持續(xù)、不均勻
			11﹣16s	持續(xù)、均勻、快速
②		快速增大	28.8%﹣66.7%	16﹣34s
③		逐漸變暖	66.7%﹣86.3%	34﹣80s
④		趨于穩(wěn)定	86.3%﹣88.7%	80s﹣135

在加熱藥品的第①時(shí)段后期（11﹣16s），氣泡已經(jīng)連續(xù)、均勻且快速冒出，此時(shí)排出氣體中氧氣的濃度最大只有%左右．
（4）“氣泡連續(xù)，均勻冒出時(shí)表示排出的氧氣已經(jīng)比較純凈”的說法是（填“合理”或“不合理”）的．
（5）【查閱資料】對(duì)于初中氧氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)而言，氧氣濃度只需達(dá)到一定的數(shù)值，即滿足實(shí)驗(yàn)要求即可．
【實(shí)驗(yàn)探究】
①取一個(gè)氧氣瓶，使瓶?jī)?nèi)留有占集氣瓶40%的水（余下的為空氣），用玻璃片蓋住，并倒扣于裝有水的水槽中．
②用排水法收集氧氣，小心地把瓶?jī)?nèi)的水排完用玻璃片蓋住瓶口，取出立正放好．
③帶火星木條伸入集氣瓶中，帶火星木條復(fù)燃．
【反思與交流】
通過實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)使帶火星木條復(fù)燃的氧氣（填“不一定”或“一定”）是純氧．
（6）集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)+瓶中空氣占容積的體積分?jǐn)?shù)×%．
（7）理論上，上述實(shí)驗(yàn)“使帶火星的木條復(fù)燃”的氧氣體積分?jǐn)?shù)是%（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）該興趣小組利用不同時(shí)機(jī)收集的氧氣（其中有1瓶預(yù)留少量的水）進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下

	時(shí)機(jī)1（加熱10s）	時(shí)機(jī)2（加熱15s）	時(shí)機(jī)3（加熱35s）
帶火星木條	復(fù)燃	復(fù)燃	復(fù)燃
木炭燃燒	木炭變紅	燃燒，紅光	劇烈燃燒，白光
蠟燭燃燒	燃燒更旺，紅光	燃燒更旺，白光	燃燒更旺，白光
鐵絲燃燒	鐵絲熔成紅色小球，有火花產(chǎn)生（紅光）	燃燒，火星四濺，有少量黑色固體生成	燃燒，火星四濺，有較多黑色固體生成

（8）實(shí)驗(yàn)表明，排水法收集氧氣時(shí)最適宜的時(shí)機(jī)是 ， 根據(jù)上表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析你得出結(jié)論的原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）一開始的氣泡中含有較多的空氣
（3）28.7
（4）不合理
（5）不一定
（6）21
（7）52.6
（8）加熱到35s左右,時(shí)機(jī)3收集的氧氣進(jìn)行的四個(gè)實(shí)驗(yàn)效果均很理想
【解析】（1）用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱；高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀和二氧化錳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）當(dāng)氣泡均勻連續(xù)的放出時(shí)，再收集氧氣，因?yàn)橐婚_始的氣泡中含有較多的空氣；
（3）在加熱藥品的第①時(shí)段后期（11﹣16s），氣泡已經(jīng)連續(xù)、均勻且快速冒出，此時(shí)排出氣體中氧氣的濃度最大只有28.7%左右；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：氣泡連續(xù)，均勻冒出時(shí)，排出的氧氣不是比較純凈；
（5）通過實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)使帶火星木條復(fù)燃的氧氣不一定是純氧；
（6）集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)+瓶中空氣占容積的體積分?jǐn)?shù)×21%；
（7）集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)+瓶中空氣占容積的體積分?jǐn)?shù)×21%；集氣瓶中收集的氧氣占容積的體積分?jǐn)?shù)為40%，此時(shí)空氣還占60%，所以空氣中有氧氣的量為：60%×21%=12.6%，所以此時(shí)瓶?jī)?nèi)共有氧氣的分?jǐn)?shù)為：12.6%+40%=52.6%；
（8）實(shí)驗(yàn)表明，排水法收集氧氣時(shí)最適宜的時(shí)機(jī)是加熱到35s左右，根據(jù)上表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出結(jié)論的原因：時(shí)機(jī)3收集的氧氣進(jìn)行的四個(gè)實(shí)驗(yàn)效果均很理想．
所以答案是：（1）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）一開始的氣泡中含有較多的空氣；（3）28.7；（4）不合理；（5）不一定；（6）21（7）52.6（8）加熱到35s左右；時(shí)機(jī)3收集的氧氣進(jìn)行的四個(gè)實(shí)驗(yàn)效果均很理想．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號(hào)．