Question

4．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30mL，该装置气密性良好．
[实验探究]装入足量白磷，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，整个过程中白磷与空气充分反应．
[现象分析]
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是可燃物的温度要达到着火点．
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先鼓后瘪．
（3）实验小组同学本次实验测得氧气占空气总体积远小于$\frac{1}{5}$，请你帮助分析原因：实验结束未等冷却就打开止水夹．找出原因后，该小组同学进行了正确的处理，再次实验．
[得出结论]氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．

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．

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．
（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）本次实验测得氧气占空气总体积远小于$\frac{1}{5}$，可能是实验结束未等冷却就打开止水夹．
故答案为：
（1）可燃物的温度要达到着火点；
（2）先鼓后瘪；
（3）实验结束未等冷却就打开止水夹

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．