Question

12．某實驗小組利用如圖所示裝置測量空氣中氧氣體積分數并取得成功．
【查閱資料】白磷的著火點40℃．
【提出問題】氧氣體積約占空氣總體積的多少？
【實驗準備】錐形瓶內空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好．
【實驗探究】裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾．先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出．
【現(xiàn)象分析】
（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是溫度達到著火點，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體不支持 燃燒（填“支持”或“不支持”）．寫出白磷燃燒的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小．
（3）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴射出來，②當注射器中的水還剩約4mL時停止下流．導致以上兩現(xiàn)象發(fā)生的原因分別是：①白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小；②錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當．
【得出結論】氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據燃燒的條件、白磷燃燒的反應分析回答；
（2）根據瓶內壓強的變化分析氣球的變化；
（3）根據瓶內壓強的變化及空氣中氧氣的體積分數分析．

解答 解：（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是可燃物的溫度達到著火點．白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內壓強增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內壓強減�。�所以，可觀察到氣球的變化是：先變大，后縮�。�
（3）白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小，注射器中的水自動噴出來；錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當．所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．
故答案為：（1）溫度達到著火點；不支持；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；（2）先變大，后縮��；（3）白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減��；錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當．

點評 本題主要考查實驗測定空氣中氧氣含量的原理及實驗的現(xiàn)象，解此類問題時關鍵是分析清楚實驗原理．