Question

【題目】小昊對家中的制氧機產生了濃厚的興趣，于是用它制取并且收集了一袋氣體，帶到實驗室對其進行研究。

[查閱資料]白磷與紅磷的化學性質相似，但白磷燃燒所需要的最低溫度為40°C。白磷燃燒的文字表達式為____________________；

[提出問題]小昊探究所帶的氣體是否為純凈的氧氣。

[進行實驗]取一只250mL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蠟燭插入集氣瓶中，觀察到蠟燭燃燒的更旺，根據小昊所認為帶的氣體是純凈的氧氣，石蠟燃燒的文字表達式為____________________；

[實驗反思]老師指出上述實驗并不能證明小昊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____________________；

[繼續探究]為測定小昊所帶氣體中氧氣的含量。同學們在老師的指導下設計了如圖所示裝置。進行實驗，并重復多次。為確保試驗成功在加入藥品后應進行的操作為_____________________；然后打開止水夾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200ml (由壓強差引起的誤差忽略不計) 。用凸透鏡聚光引燃白磷,待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開止水夾b；實驗結束后記錄數據如下：

實驗次序	1	2	3	4	5
B中剩余體積/ml	120	40	39	37	36

[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。小麗所帶氣體中氧氣的體積分數為__________%。

[交流評價]

導致第1組數據產生較大誤差的可能原因是____________________；

Answer 1

【答案】白磷+氧氣五氧化二磷 石蠟+氧氣二氧化碳+水 蠟燭在集氣瓶中燃燒得更旺只能說明集氣瓶中氧氣的含量高于空氣中氧氣的含量，不能說明集氣瓶中氧氣含量為100% （其他合理答案均可） 檢查裝置氣密性 81% 白磷量不足

【解析】

[查閱資料]白磷在點燃的條件下，和空氣中的氧氣反應，生成五氧化二磷。故答案為：白磷+氧氣五氧化二磷；

[進行實驗]石蠟在空氣中燃燒，會和空氣中的氧氣反應，生成二氧化碳和水。故答案為：石蠟+氧氣二氧化碳+水；

[實驗反思]根據實驗現象“蠟燭燃燒得更旺”可知，集氣瓶中的氧氣濃度很高，但不一定是純凈的氧氣。故答案為：蠟燭在集氣瓶中燃燒得更旺只能說明集氣瓶中氧氣的含量高于空氣中氧氣的含量，不能說明集氣瓶中氧氣含量為100% （其他合理答案均可）；

[繼續探究]該反應要測定氧氣的含量，則需要保持裝置的氣密性良好。所以裝完藥品之后的操作為檢查裝置氣密性。故答案為：檢查裝置氣密性；

[數據處理]根據題意，由于第1組數據偏差較大，存在明顯誤差，故在數據處理時已刪去；為了進一步縮小誤差，可求出另外4次的平均值作為最終結果，四次試驗中，平均B中剩余的體積為：（40mL+39mL+37mL+36mL）÷4=38 mL，則平均回流的水的體積為：200mL-38mL=162mL。由于白磷燃燒消耗氧氣，從而導致裝置內氣體減小，壓強降低。而降低的部分被水回流補充，所以回流的水的體積就是被消耗的氧氣的體積。所以其體積分數為：。故答案為：81%；

[交流與評價]根據題意可知，B中剩余的水越多，說明消耗的氧氣越少，壓強變化小，倒吸的水也就少，所以第1組數據較大，說明氧氣沒有被消耗完，最可能的情況就是白磷量不足，不足以消耗所有的氧氣。故答案為：白磷量不足。