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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
更新时间:2024-03-29 14:01:37
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问题描述:

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】

实验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,
然后慢慢熄灭
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(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
检查装置的气密性装置的气密性良好
加入药品,将装置连接固定
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bA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)
用凸透镜聚光引燃白磷
燃烧,产生大量白烟
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12345
B中剩余水体积/mL10042394138
【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可能原因是___.

【拓展探究】

探究小组在查阅资料时发现:收集氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃.那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小组同学对此展开研究.请根据实验回答下列问题

(1)写出甲装置中反应的化学方程式:___,在甲的实验现象中带火星的木条往往难以复燃,改用乙装置后能使带火星的木条复燃,请解释原因:___.

(2)第一组实验:取5支集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%上的水.用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去.将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象.

小亮在前组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见下表.

第一组第二组第三组
集气瓶编号

刘云霞回答:
  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 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...
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