题目内容
18．
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】白磷燃烧所需的最低温度（也叫着火点）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250mL，注射器中水的体积为60mL，该装置气密性良好．
【实验探究】装入药品，按如图所示连接好仪器，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，白磷燃烧时产生大量白烟（填“白烟”或“白雾”）并放出热量；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（填“支持”或“不支持”）燃烧．
（2）写出白磷（P）燃烧的文字表达式：白磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（3）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先变大后缩小（填“缩小”或“变大”或“先变大后缩小”）．
（4）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10mL时停止下流．导致以上两现象发生的原因分别是：①白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低；②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．
（5）在集气瓶底铺一层细沙的作用是防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂．
【得出结论】氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
分析 （1）根据燃烧的条件、白磷的性质及燃烧的现象分析回答；
（2）根据白磷燃烧生成了五氧化二磷，写出反应的化学方程式；
（3）根据瓶内压强的变化分析气球的变化；
（4）根据瓶内压强的变化及空气中氧气的体积分数分析；
（5）根据为防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂解答．
解答 解：
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，白磷燃烧发出黄光，放出热量，冒出白烟；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．
（2）因为白磷燃烧生成了五氧化二磷，故白磷（P）燃烧的文字表达式：白磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．白磷燃烧发出黄光，放出热量，冒出白烟；
（3）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．
（4）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$\frac{1}{5}$，所以，当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．
（5）为防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂．
故答案为：
（1）白烟；不支持；（2）白磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；（3）先变大后缩小；
（4）①白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低；②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．
（5）生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂；$\frac{1}{5}$
点评 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，解此类问题时关键是分析清楚实验原理．
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