Question

10．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℃；硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性．
【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，注射器中硫酸铜溶液的体积为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；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）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先膨胀后变瘪．
（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：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白磷燃烧消耗瓶中氧气使气压降低；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．．
【得出结论】氧气约占空气总体积的1/5．
【反思与评价】此装置与课本上的实验装置相比，有不少优点，请你写出一条：误差小（或片环境几乎没有污染或现象有趣等）．

Answer 1

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．
【反思与评价】根据装置特点进行分析解答．

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．故填：不支持；
（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 $\frac{1}{5}$，所以，当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．故填：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．
【反思与评价】此装置与课本上的实验装置相比，优点为：误差小（或片环境几乎没有污染或现象有趣等）
答案：
【现象分析】（1）不支持；
（2）先膨胀后变瘪；
（3）白磷燃烧消耗瓶中氧气使气压降低； 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；
【反思与评价】误差小（或片环境几乎没有污染或现象有趣等）

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．