小丽对家中的家用制氧机产生了浓厚的兴趣。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。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】
使用步骤
| 实验现象
| 化学方程式
| 取一只250mL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
| 化学方程式Ⅰ
| 表中,化学方程式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如图所示装置,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,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(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, 打开止水夹
| 现象Ⅰ
| 小丽收集的气体不是纯净的氧气
| 表中,现象I是 。 白磷燃烧的化学方程式是 。 【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】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可能原因是 。 |