Question

19．研究性学习小组的同学们在实验室中对某种家用制氧机制出的气体进行研究．
实验I：验证气体的性质．
把一小块燃着的木炭插入到盛有该气体的集气瓶中，观察到木炭燃烧更旺，反应的化学方程式为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
实验II：测定气体中氧气的含量．
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置，检查并确定装置的气密性良好，然后进行实验，并重复多次．（实验过程中由压强差引起的误差忽略不计）
[实验步骤]
①加入药品，将装置连接固定．
②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，观察到A中水进入到B中，B中水的体积为200mL．
③用凸透镜聚光引燃白磷，反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
④待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹，观察到集气瓶中有剩余的气体的现象，说明收集的气体不是纯净的氧气．
⑤记录B中剩余水的体积．
[数据记录]

实验次序	1	2	3	4	5
B中剩余水体积/mL	100	41	38	42	39

[数据处理和分析]
（1）在上表数据中，第1次数据偏差较大，导致产生较大误差的可能原因是实验时白磷不足．
（2）其余4组数据取平均值来进行计算，该家用制氧机制得的气体中氧气的体积分数约为80%．

Answer 1

分析 实验I：根据碳在氧气中燃烧生成了二氧化碳写出反应的化学方程式；
实验II：
[实验步骤]③根据白磷燃烧生成了五氧化二磷写出反应的化学方程式；
④根据氧气能与白磷反应分析；
[数据处理和分析]
（1）比较表中的数据，分析数据偏差较大的实验，根据实验的注意事项分析导致产生较大误差的可能原因；
（2）根据表中的数据计算气体中氧气的体积分数．

解答 解：实验I：碳与氧气反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
实验II：
[实验步骤]③白磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
④若收集的氧气是纯氧，能全部与白磷反应，待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹，观察到集气瓶中有剩余的气体的现象，说明收集的气体不是纯净的氧气．
[数据处理和分析]
（1）由上表数据可知，第1次数据偏差较大，导致产生较大误差的可能原因是实验时白磷不足等．
（2）200mL气体中氧气体积为：200mL-（$\frac{41+38+42+39}{4}$）mL=160mL，
小丽所带气体中氧气的体积分数为：$\frac{160mL}{200mL}$×100%=80%．
故答为：实验I：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
实验II：
[实验步骤]③4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
④集气瓶中有剩余的气体．
[数据处理和分析]
（1）1，白磷不足等．
（2）80．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．