Question

课外活动小组的同学们利用锥形瓶、注射器、白磷等仪器和药品，对“测定空气里氧气含量”进行了创新实验探究．

【查阅资料】白磷的着火点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，装置气（如图所示）密性良好．装置中气球的作用是　　．

【实验分析】

（1）装入细沙和白磷，夹紧弹簧夹．此时白磷没有燃烧；将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快发生自燃，这说明燃烧不能缺少的一个条件是　　．

（2）将锥形瓶从热水中取出，燃烧熄灭后，观察到白磷在锥形瓶未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体　　燃烧（选填“支持”或“不支持”）．白磷燃烧的化学方程式是　　．

（3）待锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，观察到的现象是注射器中的水自动喷射出来，当还剩约4ml时停止下流．导致这些现象发生的原因是　．

【得出结论】氧气约占空气总体积的．

Answer 1

【考点】测定空气里氧气含量的探究；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

【专题】科学探究．

【分析】【实验准备】根据瓶内压强的变化分析气球的变化；

【实验分析】（1）根据燃烧的条件分析回答；

（2）根据白磷的性质及燃烧的现象分析回答；

（3）根据瓶内压强的变化及空气中氧气的体积分数分析．

【解答】解：【实验准备】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；此过程中气球的作用是调节装置内的压强，以免将橡皮塞冲出；故填：调节装置内的压强；

【实验分析】（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．故填：温度达到着火点；

（2）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，反应的化学方程式4P+5O₂2P₂O₅；故填：不支持；4P+5O₂2P₂O₅；

（3）由于白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，小于外界大气压，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五分之一，锥形瓶中空气的体积为230mL，那么消耗掉的氧气的体积为46mL，注射器中水的体积为50mL，减去46mL，因此当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．

故填：白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，空气中氧气的体积分数约占空气的．

【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．