Question

【題目】小麗通過閱讀說明書了解到家用制氧機的工作原理如下：

加壓時，裝填在制氧機內部的分子篩吸附空氣中的氮氣，制取高濃度氧氣。減壓時，分子篩將所吸附的氮氣排放。整個過程中，分子篩并不消耗。小麗用這臺家用制氧機制取并收集了一袋氣體，帶到實驗室對其進行研究。

實驗I：小麗欲通過以下實驗驗證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。

（實驗記錄）

實驗步驟	實驗現象	文字表達式
取一只250 mL的集氣瓶，用排水法收集一瓶所帶氣體，然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中	木炭燃燒得更旺	文字表達式I

表中，文字表達式為_____

（實驗結論）收集的氣體是純凈的氧氣。

（實驗反思1）老師指出上述實驗并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實驗不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是___________。

實驗II：測定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學們在老師的指導下用250 mL 集氣瓶設計了如下圖所示裝置，進行實驗，并重復多次。

（實驗記錄 ）

實驗操作		主要實驗現象	實驗結論及解釋
①	檢查裝置的氣密性		裝置的氣密性良好
②	加入藥品，瓶裝滿水，將裝置連接固定
③	打開止水夾a和b，向A中緩慢鼓入一定量氣體后關閉止水夾a和b	A中水進入到B中，B中水的體積為200 mL。	收集200 mL氣體（由壓強差引起的誤差忽略不計）
④	用凸透鏡聚光引燃白磷	燃燒，產生大量白煙
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫，操作I	現象I	小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中，操作I是____________，現象I是_________。上述反應文字表達式是_________。

（數據記錄）

實驗次序	1	2	3	4	5
B中剩余水體積/mL	100	42	39	41	38

（數據處理）已知，在上表數據中，第1組數據偏差較大，存在明顯誤差，在數據處理時應刪去。取余下四次平均值計算，小麗所帶氣體中氧氣的體積分數為________________% 。

（實驗反思2）

（1）這臺制氧機制氧氣的過程發生的變化屬于_____（填“物理變化”或“化學變化”）。

（2）導致第1組數據產生較大誤差的可能原因是_________________。

Answer 1

【答案】 木炭燃燒更旺，說明集氣瓶中氧氣含量高，不一定是純凈的氧氣 打開止水夾b B中的水進入A中（合理即可） 80% 物理變化 白磷量不足（合理即可）

【解析】

木炭在氧氣中燃燒，碳與氧氣在點燃的條件下反應生成二氧化碳，文字表達式是；

實驗反思1:

把燃著的木炭放到小麗所帶的氧氣中，木炭只是燃燒的更旺，不一定是純凈的氧氣；

實驗記錄:

第④步，白磷與氧氣反應生成五氧化二磷；第⑤步，白磷燃燒熄滅并冷卻至室溫，打開止水夾b，集氣瓶中的氧氣與白磷反應，使瓶內壓強減小，量筒B中的水沿導管進入A（集氣瓶）；反應文字表達式是；

數據處理：

容器B中剩余水體積/mL 的平均值=（42+39+41+38）÷4=40 mL，小麗所帶氣體中氧氣的平均值=200 mL-40 mL=160 mL，則小麗所帶氣體中氧氣的體積分數為： ；

實驗反思2：

（1）制氧機是把空氣中的氮氣出去，留下氧氣，沒有生成其他物質，是物理變化；

（2）導致第1組數據產生較大誤差的可能原因有白磷量少、未冷卻至室溫就打開止水夾；

故填：白磷量不足（合理即可）