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】白磷在40℃能燃烧。

【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，支持燃烧的气体是__________，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”)。写出白磷燃烧的化学方程式___________________。

(2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是____________，出现此现象的原因是_______________________________。

(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。导致这些现象发生的原因是：①________________________________；②____________________________。

【得出结论】氧气约占空气总体积的_____________。

Answer 1

【答案】 氧气(O2) 不支持 4P+5O2点燃2P2O5 先鼓后瘪 气体受热膨胀变鼓，降到室温气压减小变瘪 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。(其它相似描述也可，但第二问须答出“锥形瓶中氧气约占46mL”) 1/5

【解析】【现象分析】

(1) 燃烧是可燃物与氧气充分接触发生的发光、放热的剧烈的氧化反应。燃烧需要同时具备的三个条件：物质有可燃性、温度达可燃物的着火点、与氧气充分接触；将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，支持燃烧的气体是氧气，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。白磷燃烧生成五氧化二磷，反应化学方程式. 4P+5O2点燃2P2O5；(2)在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先鼓起了，后变瘪，出现此现象的原因是气体受热，气体压强增大，气球膨胀变鼓；降到室温气压减小变瘪；(3) 测定空气中氧气含量的原理是：利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减 少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。当注射器中的水还剩约4mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是：①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；②锥形瓶中氧气约占46mL，所以进入的水最多就是46mL；【得出结论】氧气约占空气总体积的五分之一。