Question

小麗對(duì)家中的家用制氧機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣．她通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)了解到家用制氧機(jī)的工作原理如下：
加壓時(shí)，裝填在制氧機(jī)內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮?dú)猓�制取高濃度氧氣．減壓時(shí)，分子篩將所吸附的氮?dú)馀欧牛�整個(gè)過(guò)程中，分子篩并不消耗．
小麗用這臺(tái)家用制氧機(jī)制取并收集了一袋氣體，帶到實(shí)驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行研究．
實(shí)驗(yàn)I：小麗欲通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所收集的氣體是否為純凈的氧氣．
實(shí)驗(yàn)記錄：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	化學(xué)方程式
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木炭插入集氣瓶中	木炭燃燒得更旺	化學(xué)方程式I

表中，化學(xué)方程式I是

C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂

．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：收集的氣體是純凈的氧氣．
實(shí)驗(yàn)反思：老師指出上述實(shí)驗(yàn)并不能證明小麗所帶來(lái)的氣體一定是純凈的氧氣．該實(shí)驗(yàn)不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是

木炭在集氣瓶中燃燒得更旺只能說(shuō)明集氣瓶中氧氣的含量高于空氣中氧氣的含量，不能說(shuō)明集氣瓶中氧氣含量為100%（其他合理答案均可）

．
實(shí)驗(yàn)II：測(cè)定小麗所帶氣體中氧氣的含量．
同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并重復(fù)多次．
實(shí)驗(yàn)記錄：

實(shí)驗(yàn)操作		主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(kāi)止水夾a和b，向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b	A中水進(jìn)入到B中，B中水的體積為200mL．	收集200mL氣體（由壓強(qiáng)差引起的誤差忽略不計(jì)）
④	用凸透鏡聚光引燃白磷	燃燒，產(chǎn)生大量白煙
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫， 進(jìn)行操作I	現(xiàn)象I	小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中，操作I是

打開(kāi)止水夾b

；現(xiàn)象I是

B中部分水被吸入A中（其他合理答案均可）

．
數(shù)據(jù)記錄：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
B中剩余水體積/mL	100	42	39	41	38

數(shù)據(jù)處理：已知，在上表數(shù)據(jù)中，第1組數(shù)據(jù)偏差較大，存在明顯誤差，在數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)刪去．小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為

80

%．
實(shí)驗(yàn)反思：
（1）這臺(tái)家用制氧機(jī)制氧氣的過(guò)程發(fā)生的變化屬于

物理變化

（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）．
（2）導(dǎo)致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是

白磷量不足

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)I：
【實(shí)驗(yàn)記錄】：根據(jù)木條燃燒的反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)方程式；
【實(shí)驗(yàn)反思】：木炭在集氣瓶中燃燒得更旺只能說(shuō)明集氣瓶中氧氣的含量高于空氣中氧氣的含量，不能說(shuō)明
集氣瓶中氧氣含量為100%；
實(shí)驗(yàn)II：
【實(shí)驗(yàn)記錄】：根據(jù)利用白磷燃燒測(cè)定氧氣含量的原理回答：裝置A中進(jìn)入水的體積就是氧氣的體積；
【數(shù)據(jù)處理】：為了縮小誤差，可求出另外4次的平均值作為最終結(jié)果，則小麗所帶氣體中氧氣的體積為200mL-（42mL+39mL+41mL+38mL）÷4=160mL，并進(jìn)一步計(jì)算出氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
【實(shí)驗(yàn)反思】：（1）根據(jù)題意并結(jié)合物理變化和化學(xué)變化的判斷依據(jù)分析解答；
（2）第1組數(shù)據(jù)較大，說(shuō)明氧氣沒(méi)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．

解答：解：實(shí)驗(yàn)I：
【實(shí)驗(yàn)記錄】木炭在氧氣中充分燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為 C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“木炭燃燒得更旺”可知，集氣瓶中的氧氣濃度很高，但不一定是純凈的氧氣；
實(shí)驗(yàn)II：
【實(shí)驗(yàn)記錄】結(jié)合空氣中氧氣含量的測(cè)定分析，由于白磷能與氧氣反應(yīng)，故反應(yīng)后，集氣瓶中因氧氣的減少而使壓強(qiáng)變小，待白磷熄滅并冷卻到室溫時(shí)，打開(kāi)止水夾b，會(huì)看到B中部分水被吸入A中；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)題意，由于第1組數(shù)據(jù)偏差較大，存在明顯誤差，故在數(shù)據(jù)處理時(shí)已刪去；為了進(jìn)一步縮小誤差，可求出另外4次的平均值作為最終結(jié)果，則小麗所帶氣體中氧氣的體積為200mL-（42mL+39mL+41mL+38mL）÷4=160mL，故氧氣的體積分?jǐn)?shù)=

160mL

200mL

×100%=80%；
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）根據(jù)題意可知，這臺(tái)家用制氧機(jī)在制氧氣的過(guò)程中，只是將空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥蛛x，而沒(méi)有新物質(zhì)生成，故發(fā)生的變化屬于物理變化；
（2）根據(jù)題意可知，B中剩余的水越多，說(shuō)明消耗的氧氣越少，壓強(qiáng)變化小，倒吸的水也就少，所以第1組數(shù)據(jù)較大，說(shuō)明氧氣沒(méi)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：
實(shí)驗(yàn)I：
C+O₂ 

點(diǎn)燃  .

CO₂；木炭在集氣瓶中燃燒得更旺只能說(shuō)明集氣瓶中氧氣的含量高于空氣中氧氣的含量，不能說(shuō)明集氣瓶中氧氣含量為100%（其他合理答案均可）；
實(shí)驗(yàn)II：
打開(kāi)止水夾b；     B中部分水被吸入A中（其他合理答案均可）；
80%；
（1）物理變化；
（2）白磷量不足．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究，并通過(guò)觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來(lái)驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等．