题目内容
【题目】小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下：
加压时，装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气，制取高浓度氧气。减压时，分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中，分子筛并不消耗。小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
实验I：小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
（实验记录）
实验步骤 | 实验现象 | 文字表达式 |
取一只250 mL的集气瓶，用排水法收集一瓶所带气体，然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 | 木炭燃烧得更旺 | 文字表达式I |
表中，文字表达式为_____
（实验结论）收集的气体是纯净的氧气。
（实验反思1）老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是___________。
实验II：测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置，进行实验，并重复多次。
（实验记录 ）
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 检查装置的气密性 | 装置的气密性良好 | |
② | 加入药品，瓶装满水，将装置连接固定 | ||
③ | 打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中，B中水的体积为200 mL。 | 收集200 mL气体（由压强差引起的误差忽略不计） |
④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 燃烧，产生大量白烟 | |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温，操作I | 现象I | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中，操作I是____________，现象I是_________。上述反应文字表达式是_________。
（数据记录）
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
B中剩余水体积/mL | 100 | 42 | 39 | 41 | 38 |
（数据处理）已知，在上表数据中，第1组数据偏差较大，存在明显误差，在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算，小丽所带气体中氧气的体积分数为________________% 。
（实验反思2）
（1）这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于_____（填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因是_________________。
【答案】
木炭燃烧更旺，说明集气瓶中氧气含量高，不一定是纯净的氧气 打开止水夹b B中的水进入A中（合理即可） 
80% 物理变化 白磷量不足（合理即可）
【解析】
木炭在氧气中燃烧，碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，文字表达式是；
实验反思1:
把燃着的木炭放到小丽所带的氧气中，木炭只是燃烧的更旺，不一定是纯净的氧气；
实验记录:
第④步，白磷与氧气反应生成五氧化二磷；第⑤步，白磷燃烧熄灭并冷却至室温，打开止水夹b，集气瓶中的氧气与白磷反应，使瓶内压强减小，量筒B中的水沿导管进入A（集气瓶）；反应文字表达式是；
数据处理：
容器B中剩余水体积/mL 的平均值=（42+39+41+38）÷4=40 mL，小丽所带气体中氧气的平均值=200 mL-40 mL=160 mL，则小丽所带气体中氧气的体积分数为：
；
实验反思2：
（1）制氧机是把空气中的氮气出去，留下氧气，没有生成其他物质，是物理变化；
（2）导致第1组数据产生较大误差的可能原因有白磷量少、未冷却至室温就打开止水夹；
故填：白磷量不足（合理即可）
优等生题库系列答案
【题目】水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠（
）。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。
（查阅资料）①过氧碳酸钠有
和
的双重性质；50℃开始分解。
②过氧碳酸钠在异丙醇（有机溶剂）中的溶解度较低。
Ⅰ.“鱼浮灵”的制备。
实验室用与稳定剂的混合溶液和30%的溶液反应制备过氧碳酸钠，实验装置如图所示。
（1）反应温度不能超过20℃的原因是_____。
（2）反应结束后，停止搅拌，向反应液中加入异丙醇，静置过滤、洗涤、干燥，获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的_____。
Ⅱ.“鱼浮灵”的成分测定。
（定性检测）检测过氧碳酸钠溶液中的成分。
（3）请补充完成下列实验报告中的相关内容。
实验序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 解释或结论 |
① | 取样，加入 | 木条复燃 | 反应的化学方程式 _____ |
② | _____ | _____ | 溶液中含有 |
（定量研究）测定“鱼浮灵”中过氧碳酸钠的组成。
实验③：称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量
，溶液，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钡（
）固体3.94g。
实验④：另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高锰酸钾溶液，充分反应，消耗
的质量为1.896g，该反应的原理是：
。
（4）计算确定过氧碳酸钠（）的化学式_____（写出计算过程）。
Ⅲ.“鱼浮灵”的增氧原理。
研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化，探究
、
对分解速率的影响，设计了对比实验，实验数据记录如下表。
编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
试剂 |
|
|
|
|
|
pH | 6.96 | 6.01 | 8.14 | 8.15 | 9.26 |
溶解氧（ | 5.68 | 6.44 | 9.11 | 9.12 | 10.97 |
（5）由实验②可知，常温下，过氧化氢水溶液呈_____（填“酸性”“中性”或“碱性”）。
（6）过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是_____。
【题目】实验装置及实验操作是化学实验的基本内容
（1）请将体现下列实验操作目的正确选项，填在对应的横线上。
A防止药品污染 B防止试管破裂 C减少实验误差
加热试管时，先均匀加热后集中加热____________，滴管使用后，及时清洗并放在试管架上____________，量取液体时，视线与凹液面最低处保持水平__________。
（2）下列实验装置中均有水，请根据实验解释水在其中的主要作用。
A | B | C | D | |
实验装置 | 铁氧气中燃烧
| 测定空气中氧气含量
| 水通电分解
| 探究燃烧的条件
|
解释 | 集气瓶中的水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂 | _____________ | _____________ | _____________ |
