题目内容

11．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调节装置内的压强．
【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温度达到着火点．
（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，说明瓶内剩余气体不支持燃烧（选填“支持”或“不支持”）．白磷燃烧的化学方程式是4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
（3）待锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，观察到的现象是注射器中的水自动喷射出来，当还剩约4ml时停止下流．导致这些现象发生的原因是白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，空气中氧气的体积分数约占空气的$\frac{1}{5}$．
【得出结论】氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．

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+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；故填：不支持；4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；
（3）由于白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，小于外界大气压，所以，注射器中的水自动喷出来，又由于空气中氧气的体积分数约占空气的五分之一，锥形瓶中空气的体积为230mL，那么消耗掉的氧气的体积为46mL，注射器中水的体积为50mL，减去46mL，因此当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．
故填：白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，空气中氧气的体积分数约占空气的$\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．

练习册系列答案
相关题目
1．常考的化学反应方程式．
（1）实验室制取氧气（3个）都属于分解反应：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）实验室制取二氧化碳（1个）属于复分解反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）实验室制取氢气（1个）属于置换反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（4）木炭还原氧化铜C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+2Cu；
（5）二氧化碳转化为一氧化碳CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（6）用赤铁矿（主要含氧化铁）为原料高炉炼铁Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（7）盐酸除铁锈6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O；
（8）氢氧化钠溶液吸收二氧化碳2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（9）石灰水检验二氧化碳Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（10）稀硫酸中和烧碱溶液H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；
（11）生石灰与水反应CaO+H2O=Ca（OH）2；
（12）二氧化碳与水反应CO2+H2O=H2CO3；
（13）铁转化为铜反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（14）稀盐酸与纯碱溶液反应产生大量气泡2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑．
2．山梨酸（C6H8O2）是国际粮农、卫生组织推荐的高效安全防腐保鲜剂．下列有关山梨酸的描述中，不正确的是（　　）
A．山梨酸属于有机物B．山梨酸中碳、氢元素的质量比是3：4
C．山梨酸由三种元素组成D．1个山梨酸分子中含有16个原子
19．正确的实验操作对实验结果至关重要，下列实验操作符合要求的是（　　）
A．
向试管内滴加液体		B．
往试管中加入固体粉末
C．
用胶头吸取试剂瓶里液体后		D．
收集氧气
6．下列实验操作正确的是（　　）
A．
     称量固体		B．
加入大理石		C．
  读液体体积		D．
    过滤河水
16．某气体由CO2、H2和H2O（气）组成，请选用以下各种装置，设计一组实验，验证该气体的组成．说明：①每种装置均可根据需要重复使用，也可以不用．②假设每个装置发挥的作用都是充分的．③连接每个装置的导管部分不需表示．

（1）你设计的实验气体通过各装置的先后顺序是BDCAB（用装置序号表示）．
（2）写出装置D的作用检验混合气中是否含有二氧化碳．
3．在下列叙述中，不符合事实的是（　　）
A．在K2CO3、K2SO4、AgNO3三种溶液中滴入BaCl2溶液，都有白色沉淀生成
B．氢氧化钠固体易潮解且有腐蚀性，所以应将其放在烧杯中称量
C．白色硫酸铜粉末能与水反应生成蓝色硫酸铜晶体，因此硫酸铜粉末可以用来检验水的存在
D．将Fe（OH）3加入到滴有酚酞试液的蒸馏水中，溶液显红色
20．下列说法中，正确的是（　　）
A．废弃的塑料袋会带来“白色污染”
B．湿衣服变干是因为水分子分解了
C．二氧化硫和二氧化碳是造成酸雨的主要物质
D．缺碘会导致甲状腺肿大，因此应大量摄入碘元素
1．（1）“嫦娥二号”月球探测卫星于2010年10月1日由“长三丙”运载火箭发射升空，火箭一、二级加注的四氧化二氮（N2O4）氧化剂和偏二甲肼（C2H8N2）燃烧剂都有剧毒．但它们接触剧烈反应后生成无毒的氮气、二氧化碳和水，对大气没有污染，请写出该反应的化学方程式2N2O4+C2H8N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2+2CO2+4H2O．
（2）2010年12月，在墨西哥坎昆召开了世界温室气体减排大会，全世界要联合起来共同应对气候变化，为减少CO2的排放量，下列措施可行的是B
A、用石灰水吸收空气中的CO2             B、大力发展太阳能、风能等替代能源
C、限制汽车工业的发展，减小汽车数量    D、对排放CO2多的工厂一律关闭，不准生产
（3）2010年广州亚运会圣火在有“天下第一雄关”的北京居庸关长城北关烽火台采集成功，采集使者将火种棒置于收集太阳光的凹面镜聚焦处，经过两分多钟的等待，一缕火苗突然绽放，采火棒被成功引燃．采集圣火时所创造的条件是使温度达到可燃物的着火点．英国科技人员研制出自动灭火陶瓷砖，砖里压入了一定量的氦气和二氧化碳．这种砖砌成的房屋发生火灾时，在高温烘烧下，砖会裂开并喷出氦气和二氧化碳，从而扑灭火焰．自动灭火陶瓷砖的灭火原理是隔绝氧气．

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