Question

3．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．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$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$水+二氧化碳．
【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明集氣瓶中的氧氣濃度高于空氣中的氧氣濃度，而不能說明集氣瓶中氧氣含量為100%．
（3）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是打開止水夾b；現(xiàn)象I是量筒中的水部分進(jìn)入集氣瓶中
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不足．

Answer 1

分析 （1）這臺(tái)家用制氧機(jī)制氧氣的過程中沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化；
（2）石蠟燃燒生成水和二氧化碳；
氧氣能夠支持燃燒，濃度越大可燃物燃燒越劇烈；
（3）白磷燃燒生成五氧化二磷固體；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以計(jì)算氣體中氧氣的含量．

解答 解：（1）這臺(tái)家用制氧機(jī)制氧氣的過程中沒有生成新物質(zhì)，發(fā)生的變化屬于物理變化．
故填：物理．
（2）石蠟燃燒生成水和二氧化碳，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：石蠟+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$水+二氧化碳．
故填：石蠟+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$水+二氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)反思】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明集氣瓶中的氧氣濃度高于空氣中的氧氣濃度，而不能說明集氣瓶中氧氣含量為100%．
故填：石蠟在集氣瓶中燃燒更旺只能說明集氣瓶中的氧氣濃度高于空氣中的氧氣濃度，而不能說明集氣瓶中氧氣含量為100%．
（3）表中，操作I是打開止水夾b；
現(xiàn)象I是量筒中的水部分進(jìn)入集氣瓶中；
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�。�
故填：打開止水夾b；量筒中的水部分進(jìn)入集氣瓶中；白磷燃燒消耗氧氣導(dǎo)致集氣瓶中壓強(qiáng)變�。�
【數(shù)據(jù)處理】200mL氣體中氧氣體積為：200mL-（$\frac{42+39+41+38}{4}$）mL=160mL，
小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{160mL}{200mL}$×100%=80%，
故填：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不足，導(dǎo)致氧氣不能完全反應(yīng)．
故填：白磷不足．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．