Question

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）实验中使用了足量的白磷，目的是

 

，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”）．写出白磷燃烧的文字表达式：

 

．
（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注射器中的水自动向下喷射出来，②当注射器中的水还剩约

 

mL时停止向下流．
（4）如果实验后发现测定的氧气含量低于21%的体积数，实验中可能存在的原因是

 

．
（5）如果实验后发现测定的氧气含量高于21%的体积数，实验中可能存在的原因是

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）根据燃烧的条件、白磷燃烧的反应分析回答；
（2）根据瓶内压强的变化分析气球的变化；
（3）根据瓶内压强的变化及空气中氧气的体积分数分析．
（4）根据氧气含量的测定实验进行分析，测定的氧气体积含量低于21%，可能是磷的量不足，也可能是装置漏气，实验结束未等冷却就打开止水夹．
（5）根据氧气含量的测定实验进行分析，测定的氧气体积含量高于21%，可能是装置漏气．

解答：解：（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可燃物的温度达到着火点．白磷燃烧生成了五氧化二磷，反应的文字表达式：磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
（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）白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压减小，注射器中的水自动喷出来；锥形瓶中氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶46mL后，瓶中气压与外界相当．所以，当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．通过该实验可以得出：氧气体积约占空气总体积的

1

5

．
（4）测定的氧气体积含量低于21%，可能是磷的量不足，也可能是装置漏气，实验结束未等冷却就打开止水夹．
（5）测定的氧气体积含量高于21%，可能是装置漏气．
故答为：（1）使氧气充分反应；不支持；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；（2）先变大，后缩小；（3）46；（4）可能是磷的量不足，也可能是装置漏气，实验结束未等冷却就打开止水夹．（5）可能是装置漏气．

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．