Question

【題目】小麗對家中的家用制氧機產生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明

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	化學方程式
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	化學方程式I

表中，化學方程式I是 。

【實驗結論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實驗反思】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設計了如下圖所示裝置，進行實驗，并重復多次。

（250 mL 集氣瓶）

【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，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， 進行操作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 。

【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。小麗所帶氣體中氧氣的體積分數為 % 。

【實驗反思】

導致第1組數據產生較大誤差的可能原因是 。

Answer 1

【答案】【實驗記錄】C + O2 (充足) 點燃CO2

【實驗反思】木炭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%

【實驗記錄 】打開止水夾b B中部分水被吸入A中

【數據處理】80 【實驗反思】白磷用量不足

【解析】

試題分析：【實驗記錄】木炭在氧氣充足條件下反應生成二氧化碳，化學方程式是：C + O2 (充足) 點燃CO2

【實驗反思】可燃物燃燒的現象與氧氣的濃度有關，氧氣的濃度越大，燃燒現象就越激烈，木炭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%

【實驗記錄 】在測定氧氣含量實驗中，一定要待裝置冷卻才能打開止水夾，表中，操作I是：打開止水夾b；若原瓶中是純凈的氧氣，那么木炭燃燒就可以全部消耗氧氣，使得進水量達到100%，由于實驗結論是收集到的氣體不是純凈的氧氣，故現象I應是：B中部分水被吸入A中

【數據處理】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，而剩余的四組數據取其平均值=（42+39+41+38）÷4=40，即進入到瓶中的水體積=200mL-40mL=160mL，故小麗所帶氣體中氧氣的體積分數=160mL/200mL×100%=80%

【實驗反思】導致第1組數據產生較大誤差的可能原因是：白磷用量不足