Question

9．小麗對家中的家用制氧機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣．她通過閱讀說明書了解到家用制氧機(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)�，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)室對其進(jìn)行研究．

實(shí)驗(yàn)I：小麗欲通過以下實(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	反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是；
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，	① C+O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO25

【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)不能證明收集的氣體一定是純凈的氧氣．其原因是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%（其他合理答案均可）．
實(shí)驗(yàn)II：測定小麗所帶氣體中氧氣的含量．
同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖2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	加入足量藥品，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(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	現(xiàn)象：發(fā)出黃光，放出熱量，冒出白煙；	反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 4P+5O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P2O5
⑤	待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開止水夾	現(xiàn)象：B中部分水被吸入A中	收集的氣體不是純凈的氧氣

【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	40	42	39	41	38^

【數(shù)據(jù)處理】小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為80%．

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)原理書寫方程式；
【實(shí)驗(yàn)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%；故填：；
實(shí)驗(yàn)II：
【實(shí)驗(yàn)記錄】：根據(jù)利用白磷燃燒測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)．

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$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；故填：C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$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；故填：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%（其他合理答案均可）；
實(shí)驗(yàn)II：
【實(shí)驗(yàn)記錄】結(jié)合空氣中氧氣含量的測定分析，由于白磷能與氧氣反應(yīng)，白磷燃燒發(fā)出黃光，放出熱量，冒出白煙，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)，打開止水夾b，會(huì)看到B中部分水被吸入A中； 故填：發(fā)出黃光，放出熱量，冒出白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；B中部分水被吸入A中；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)題意，由于第1組數(shù)據(jù)偏差較大，存在明顯誤差，故在數(shù)據(jù)處理時(shí)已刪去；為了進(jìn)一步縮小誤差，可求出另外4次的平均值作為最終結(jié)果，則小麗所帶氣體中氧氣的體積為200mL-（42mL+39mL+41mL+38mL）÷4=160mL，故氧氣的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{160mL}{200mL}×100%$=80%；故填：80．

點(diǎn)評 對于驗(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，并通過觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等．