题目内容
5．小丽对家中的家用制氧机（如图1）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．
（1）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 | 化学方程式 |
| 取一只250mL的集气瓶，用排气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 | 化学方程式I |
【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木炭在集气瓶中燃烧得更旺只能说明集气瓶中氧气的含量高于空气中氧气的含量，不能说明集气瓶中氧气含量为100%．
（2）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如图2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，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200mL | 收集200mL气体 |
| 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 |
【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 |
【实验反思】这台家用制氧机制氧气的过程发生的变化属于物理变化（填“物理变化”或“化学变化”）
导致第1组数据产生较大误差的可能原因是白磷量不足．
分析 实验I：
【实验记录】：根据木条燃烧的反应原理书写方程式；
【实验反思】：木炭在集气瓶中燃烧得更旺只能说明集气瓶中氧气的含量高于空气中氧气的含量，不能说明
集气瓶中氧气含量为100%；
实验II：
【实验记录】：根据利用白磷燃烧测定氧气含量的原理回答：装置A中进入水的体积就是氧气的体积；
【数据处理】：为了缩小误差，可求出另外4次的平均值作为最终结果，则小丽所带气体中氧气的体积为200mL-（42mL+39mL+41mL+38mL）÷4=160mL，并进一步计算出氧气的体积分数；
【实验反思】：（1）根据题意并结合物理变化和化学变化的判断依据分析解答；
（2）第1组数据较大，说明氧气没有被消耗完，最可能的情况就是白磷量不足，不足以消耗所有的氧气．
解答 解：实验I：
【实验记录】木炭在氧气中充分燃烧，生成二氧化碳气体，故反应的化学方程式为 C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2；
【实验反思】根据实验现象“木炭燃烧得更旺”可知，集气瓶中的氧气浓度很高，但不一定是纯净的氧气；
实验II：
【实验记录】结合空气中氧气含量的测定分析，由于白磷能与氧气反应，故反应后，集气瓶中因氧气的减少而使压强变小，待白磷熄灭并冷却到室温时，打开止水夹b，会看到B中部分水被吸入A中；
【数据处理】根据题意，由于第1组数据偏差较大，存在明显误差，故在数据处理时已删去；为了进一步缩小误差，可求出另外4次的平均值作为最终结果，则小丽所带气体中氧气的体积为200mL-（42mL+39mL+41mL+38mL）÷4=160mL，故氧气的体积分数=$\frac{160mL}{200mL}$×100%=80%；
【实验反思】
（1）根据题意可知，这台家用制氧机在制氧气的过程中，只是将空气中的氮气和氧气分离，而没有新物质生成，故发生的变化属于物理变化；
（2）根据题意可知，B中剩余的水越多，说明消耗的氧气越少，压强变化小，倒吸的水也就少，所以第1组数据较大，说明氧气没有被消耗完，最可能的情况就是白磷量不足，不足以消耗所有的氧气；
故答案为：
实验I：
C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2；木炭在集气瓶中燃烧得更旺只能说明集气瓶中氧气的含量高于空气中氧气的含量，不能说明集气瓶中氧气含量为100%（其他合理答案均可）；
实验II：
打开止水夹b；B中部分水被吸入A中（其他合理答案均可）；
【数据处理】80；
【实验反思】物理变化；白磷量不足．
点评 对于验证型实验探究，要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析的实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等．
| A． | 氢气液化 | B． | 电解水 | C． | 碳酸分解 | D． | 氢气燃烧 |
| A． | 只有分子能构成物质 | |
| B． | 分子间有间隙而原子间没有 | |
| C． | 一个O原子的质量约为$\frac{16}{6.02×1{0}^{23}}$g | |
| D． | 液态变为固态后构成物质的微粒就不动了 |
①将图1和图6连接可以制取氧气，反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，证明氧气已经集满的现象是集气瓶口有气泡逸出．若用图6收集一瓶含$\frac{1}{4}$空气的氧气，操作的方法是在集气瓶中装入$\frac{3}{4}$的水，倒置于水槽中进行收集．
②图2中仪器A的名称为长颈漏斗，它在装置中的主要作用是方便随时添加液体．甲同学用图2和图4连接来制取二氧化碳，装置中加入盐酸的量至少要浸没长颈漏斗末端．
③乙同学在图2基础上增加了一块带孔的隔板（如图3），则大理石应放在a处（填“a”或“b”），该装置中加入盐酸的量至少要浸没大理石；若加入盐酸过多，则有可能产生的后果是关闭止水夹后，盐酸从长颈漏斗溢出，要使反应停止，其操作是关闭止水夹．
④丙同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．反应前他事先往试管中加入了少量的水，甲同学由此产生了疑问，提出了猜想：
猜想1：加水可以起到稀释的作用，使反应速度变缓．
猜想2：…
甲同学根据猜想进行了实验：每次取15mL 15%的过氧化氢溶液，稀释成不同溶质质量分数，在其他条件相同的情况下进行实验．记录数据如下：
| 实 验 | 1 | 2 | 3 | 4[] | 5 |
| 过氧化氢溶液溶质质量分数 | 1% | 3% | 5% | 10% | 15% |
| MnO2粉末用量/g | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 收集到500mL气体时所用时间/s | 560 | 186 | 103 | 35 | 12 |
| 反应后液体温度/℃ | 26 | 38 | 43 | 59 | 71 |
甲同学的猜想2是：加水可以降温．
甲、乙、丙、丁是初中化学中常见的不同物质，其中甲为黑色固体．其转化关系如图所示：