Question

18．某實驗小組利用如圖裝置測量空氣中氧氣體積分數(shù)并取得了成功
【查閱資料】白磷著火點只有40℃；
【提出問題】氧氣體積約占空氣體積的多少？
【實驗準備】連接好裝置，檢查裝置氣密性的操作是：連接好裝置，檢查氣密性：用雙手握緊錐形瓶，一段時間后，若氣球膨脹或活塞上移，則氣密性良好；
【實驗探究】裝入藥品，按圖連接好裝置，夾緊彈簧夾（最初氣球處于癟的狀態(tài)，錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL），再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，白磷很快被引燃，但足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶中剩余氣體不支持（填寫“支持”或“不支持”）燃燒．寫出白磷燃燒的文字表達式：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先膨脹，再變癟；
（3）待白磷熄滅錐形瓶冷卻到室溫，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出來；②當注射器中的水還剩下4mL時停止下流；
（4）瓶中放入細沙的目的是防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使瓶底受熱不均而炸裂；
【得出結(jié)論】氧氣體積約占空氣中體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 【實驗準備】根據(jù)檢查裝置氣密性的方法解答；
（1）根據(jù)燃燒的條件、白磷的性質(zhì)及燃燒的現(xiàn)象分析回答；
（2）根據(jù)瓶內(nèi)壓強的變化分析氣球的變化；
（3）根據(jù)瓶內(nèi)壓強的變化及空氣中氧氣的體積分數(shù)分析．
（4）防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使品質(zhì)受熱不均而炸裂，瓶中放入細沙；

解答 解：
【實驗準備】連接好裝置，檢查氣密性：用雙手握緊錐形瓶，一段時間后，若氣球膨脹或活塞上移，則氣密性良好；
【現(xiàn)象分析】
（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(nèi)剩余氣體不支持燃燒．白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的文字表達式：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內(nèi)壓強增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內(nèi)壓強減小，所以，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小；
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強減小，所以，注射器中的水自動噴出來，又由于空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$，所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．
（4）防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使品質(zhì)受熱不均而炸裂，瓶中放入細沙；
故答案為：【實驗準備】連接好裝置，檢查氣密性：用雙手握緊錐形瓶，一段時間后，若氣球膨脹或活塞上移，則氣密性良好；
【現(xiàn)象分析】
（1）不支持；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）先膨脹，再變癟；
（3）4；
（4）防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使瓶底受熱不均而炸裂；

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(guān)鍵是分析清楚實驗原理．