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)

练习册系列答案
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第一组同时实验,观察比较反应过程中___________________。

第二组同时实验,观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢;

第三组分两次实验,比较反应过程中______________________________。待第三组实验中过氧化氢完全分解后,最终产两次产生气体的体积____________________(填“相同”或“不同”),并在催化剂的质量与反应时间的关系图中画出二者的关系____________________。

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(3)模拟氢氧焰实验按如图所示装置进行实验。

①关闭K,通入氢气,点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先____________________。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。

②打开K,通入氧气,火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与氧气的___________________有关。

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