Question

6．王麗對(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．王麗用這臺(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．
（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（填“物理”或“化學(xué)”）變化．
（2）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	文字表達(dá)式
取一只250mL的集氣瓶，用排水法收集一瓶所帶氣體，然后把燃著的石蠟插入集氣瓶中	石蠟燃燒得更旺	文字表達(dá)式I

表中，文字表達(dá)式I是石蠟+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化碳+水．
【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石蠟在集氣瓶中燃燒更旺只能說(shuō)明集氣瓶的氧氣濃度高于空氣，而不能說(shuō)明集氣瓶中氧氣含量為100%．
（3）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中部分水倒吸進(jìn)入A中，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是白磷燃燒消耗氧氣導(dǎo)致集氣瓶中壓強(qiáng)變�。�
【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】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】：（1）根據(jù)木條石蠟燃燒的反應(yīng)原理文字表達(dá)式；
【實(shí)驗(yàn)反思】：石蠟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】：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】（1）石蠟在氧氣中充分燃燒，生成二氧化碳和水，故反應(yīng)的文字表達(dá)式為：石蠟+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$水+二氧化碳；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“石蠟燃燒得更旺”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)=$\frac{160mL}{200mL}$×100%=80%；
【實(shí)驗(yàn)反思】
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：
【實(shí)驗(yàn)記錄】（1）物理；
（2）石蠟+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$二氧化碳+水
【實(shí)驗(yàn)反思】石蠟在集氣瓶中燃燒更旺只能說(shuō)明集氣瓶的氧氣濃度高于空氣，而不能說(shuō)明集氣瓶中氧氣含量為100%．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：【實(shí)驗(yàn)記錄】（3）打開(kāi)止水夾b；B中部分水倒吸進(jìn)入A中；上述現(xiàn)象的原因是：白磷燃燒消耗氧氣導(dǎo)致集氣瓶中壓強(qiáng)變小．
【數(shù)據(jù)處理】80；
【實(shí)驗(yàn)反思】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．