30. 学习了氧气的知识,兴趣小组同学对氧气在生活中的应用进行了研究。
(一)小丽研究了家中的家用制氧机(如图1)。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。
图1
图2
(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 | 反应的符号表达式 |
取一只250mL的集气瓶,用_________法收集一瓶气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 | 木炭燃烧得更旺 | _________ |
【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
_________。
(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。请补充完善实验记录。
【实验记录】
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 |
① | 检查_________ | / | 情况良好 |
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 | _______ | 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 |
【数据处理】已知,在如表数据中,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
_____。
(二)小美听说防毒面罩使用时也能产生氧气,于是进行研究,发现家用防毒面罩中有一种淡黄色粉末。现对其成分和作用进行探究。
【提出问题】淡黄色固体是什么?
【查阅资料】
(1)硫粉是一种淡黄色固体,难溶于水,燃烧生成刺激性气味的有毒气体。
(2)过氧化钠(Na
2O
2)是一种淡黄色固体,能与水、二氧化碳反应放出气体。
【设计实验】
方案一:取少量该固体粉末于试管中,加5mL水,振荡并观察现象。
方案二:在燃烧匙里放少量该固体,在酒精灯上加热,观察现象。
经过讨论,兴趣小组决定采用方案一,其理由是
_____(选填字母)。
a.操作简单
b.无实验污染
c.节约能源
【实验验证】用如图装置实验,将淡黄色粉末加入试管中。
①若无现象,则此粉末为
________。
②若淡黄色粉末为过氧化钠,可观察到试管中的现象是
_____;烧杯中出现气泡,说明
_____。
【实验结论】实验确定该淡黄色粉末是过氧化钠。
【问题讨论】兴趣小组通过讨论,认为过氧化钠(Na
2O
2)与水和二氧化碳反应生成的气体都是O
2。你可采用
_____操作加以验证。