3.
空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图1),写出红磷燃烧的化学式表达式。如果红磷不足,会导致测定的空气中氧气含量结果(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机(如图2)制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气,分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体,通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离,该变化属于(填“物理”或“化学”)变化。该方法制得的氧气浓度如何?兴趣小组同学设计了如图3所示装置来测定氧气的含量。请将下列实验步骤补充完整:
①先检查。
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,露出白磷后,关闭止水夹a和b。此时,A中水进入到 B中,测得B中水的体积为V1mL。
④用凸透镜聚光引燃白磷,白磷燃烧,产生大量。
⑤待白磷熄灭并冷却到室温,进行操作。B中水倒吸进入到A中,测得量筒中的体积变为V2mL。
⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
(1)下列有关这个实验的说法中,不正确的有。
A.步骤③中,仰视量筒读数会使测得的V1数值偏低;
B.步骤④中,白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b;
C.步骤⑤中,未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高;
D.与图1相比,图3装置的优点有:误差减少和污染减少。
(2)经测定 V1=210mL;V2=50mL,则小组同学所带气体中氧气的体积分数为%(精确到0.1%)
【拓展延伸】为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图4)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图5所示。X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示(填“温度”或“氧气浓度”)的变化趋势。结合Y、Z两条曲线,解释图5中AB段压强变化的原因是。