题目内容
【题目】实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，回答下列问题：
（1）为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响，借助如图所示实验装置（夹持装置）去），进行了两次实验，两次实验的部分设计如表所示：
实验1 | 实验2 | |
MnO2的质量 | 0.5克 | 0.5克 |
5%的H2O2溶液体积 | 40mL | 待填 |
水浴温度 | 20℃ | 80℃ |
① 此反应的符号表达式是______________
② 实验2中“待填”的数据是 毫升；在两次实验中，可以通过一定时间内__________内的______________的多少来精确比较H2O2分解反应速率的大小。
③ 实验2中水浴温度控制在80℃时，测定的反应速率会比真实值偏大，其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外，还可能的原因有 。
④ 实验结束后若要将不溶于水的MnO2从剩余物中分离出来，实验操作步骤（简单描述）是___________→用水冲洗MnO2 →烘干二氧化锰。
（2）探究使带火星木条复燃的氧气的最低浓度。用容积为300mL的集气瓶排水法收集氧气，当刚好把瓶中预先留有的100mL水排尽时，集气瓶中氧气的体积分数为（写出计算式即可）：________________________。
实验研究结果显示：O2的体积分数大于49%时就可使带火星的木条复燃。因此，用带火星的木条验满O 2的方法 （填“可靠”或“不可靠”）。为此，收集O2时最好使用 集气法（不需要验满）。
【答案】（1）①H2O2
H2O+O2②40；注射器；气体体积
③温度高时，水变成水蒸汽④过滤。
（2）（100+200×21%）÷300×100%（或直接写出结果47.3%）不可靠;排水。
【解析】
试题分析：过氧化氢中二氧化锰的作用下生成氧气和水；据控制变量的原则，对比试验中过氧化氢溶液的浓度和体积应该相同；比较反应速率的方法：可以通过一定时间内注射器内的气体的多少或收集相同体积的气体时所需时间的多少来精确比较H2O2分解反应速率的大小。温度升高会加快反应速率；二氧化锰是难溶于水的固体，可以用过滤法与水分离；氧气的体积分数就是氧气的体积占空气体积的百分含量即（100+200×21%）÷300×100%；可用观察带火星的木条是否复燃的方法验证氧气；排水法收集氧气时，可以不需要验满，看到集气瓶口有大气泡冒出就说明氧气已收集满。
【题目】小丽对家中的家用制氧机（下图I）产生了浓厚的兴趣。她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。
图I
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。
图II
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 | 化学反应文字表达式 |
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I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】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设计了上图II所示装置，进行实验，并重复多次。（250 mL 集气瓶）
【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，将装置连接固定 | ||
③ | 打开止水夹a和b，向装满水的A中缓慢鼓入一定量小丽所带的气体后关闭止水夹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， 进行操作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 。
【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。小丽所带气体中氧气的体积分数为________% 。
【实验反思】
（1）这台家用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原因可能是 。
