Question

【题目】某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功。

【查阅资料】白磷的着火点为40℃。
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是 ， 足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体燃烧（填“支持”或“不支持”），写出白磷燃烧的符号表达式：。
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是。
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致上述两个现象发生的原因分别是：、。
【得出结论】氧气体积约占空气总体积的1/5。

Answer 1

【答案】
（1）可燃物的温度要达到着火点,不支持,P+O2 P2O5
（2）先大后小（其它合理描述也可）
（3）白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压降低,锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界相当 （答案合理即可）
【解析】本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及实验的现象。主要从燃烧的条件、白磷的性质及燃烧的现象，瓶内压强的变化来分析。（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是温度达到着火点．足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧．白磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的符号表达式为P+O2 P2O5；（2）白磷燃烧时放出大量的热，使瓶内压强增大，由于白磷燃烧消耗了氧气，又冷却到室温，瓶内压强减小．所以，可观察到气球的变化是先变大，后缩小．（3）由于白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小．所以，注射器中的水自动喷出来．又由于空气中氧气的体积分数约占空气的1/5，所以，锥形瓶中氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后，瓶中气压与外界相当。
所以答案是：可燃物的温度要达到着火点；不支持；P+O2 P2O5；先大后小（其它合理描述也可）；白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低；锥形瓶中氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后，瓶中气压与外界相当 （答案合理即可）。

【考点精析】关于本题考查的空气的成分及各成分的体积分数和燃烧与燃烧的条件，需要了解空气是混合物：O2约占1/5，可支持燃烧；N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水；燃烧的条件：（缺一不可）（1）可燃物（2）氧气（或空气）（3）温度达到着火点才能得出正确答案．