Question

19．某实验小组利用图6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．
[实验分析]
（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（填“支持”或“不支持”）．写出白磷燃烧的文字表达式：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先变大，后缩小．
（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：白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压减小；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．
（4）测锥形瓶内空气体积的操作方法是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．
（5）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量．

Answer 1

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）根据注射器内气体的体积变化情况来分析解答；
（5）测量混合物中某成分的含量是，一般方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再根据体积或质量变化得出这种成分的含量．

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，反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；瓶内剩余气体是氮气，不支持燃烧；
（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；
（4）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
（5）测量混合物中某成分含量的方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量．
故答案为：
（1）温度达到着火点；不支持；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）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；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．
（4）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．
（5）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量．

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．