题目内容

16．某化学兴趣小组利用下图所示装置测量空气中氧气的体积分数．
【查阅资料]】白磷的着火点为40℃．
【实验探究】
（1）测量锥形瓶的容积．测量锥形瓶容积的方法是将锥形瓶装满水，将锥形瓶中的水倒入量筒中，读出水的体积，锥形瓶的容积就等于量筒中水的体积．最后测得锥形瓶容积为230ml．
（2）检查装置的气密性．检查右图装置气密性的方法是将针筒内留有的部分空气，打开弹簧夹，只要将注射器的活塞往下推，压强变大，发现气球长大，就能说明装置气密性良好．   
（3）在锥形瓶内装入药品，注射器内吸入50mL水，然后按如图连接好仪器，加紧弹簧夹，引燃白磷．引燃白磷可采用的方法有BC（多选）．
A．将锥形瓶放在酒精灯火焰上直接灼烧
B．将锥形瓶底部浸没在80℃的热水中
C．用放大镜聚焦太阳光到白磷上
【现象分析】
（1）用上述方法引燃白磷，说明可燃物的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内未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体的性质是氮气．
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先膨胀，后缩小．
（3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开止水夹，还可观察到的现象是：
①注射器中的水自动喷射出来；
②注射器中的水还剩约4mL时，停止流下．

分析 【实验探究】
（1）要求锥形瓶的容积，可以在锥形瓶中倒满水，再将水倒入量筒，读出水的体积．
（2）根据使瓶内压强增大，气球长大，就能说明装置气密性良好解答；
（3）根据白磷的着火点低解答；
【现象分析】
（1）根据燃烧的条件解答；根据白磷燃烧的反应分析回答；
（2）根据白磷燃烧时放出大量的热，温度升高，气体压强增大解答；
（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：
【实验探究】
（1）将锥形瓶装满水，将锥形瓶中的水倒入量筒中，读出水的体积，锥形瓶的容积就等于量筒中水的体积．
（2）将针筒内留有的部分空气，打开弹簧夹，只要将注射器的活塞往下推，压强变大，发现气球长大，就能说明装置气密性良好；
（3）
A．将锥形瓶放在酒精灯火焰上直接灼烧，锥形瓶已被炸裂；
B．白磷的着火点低，将锥形瓶底部浸没在80℃的热水中，白磷很快就被引燃；
C．白磷的着火点低，利用凸透镜聚光对准白磷，白磷很快就被引燃；
【现象分析】
（1）物质燃烧需要氧气和温度达到着火点，用上述方法引燃白磷，说明可燃物的燃烧不能缺少的一个条件是度达到着火点；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；
（2）在整个实验过程中，白磷燃烧时放出大量的热，温度升高，气体压强增大，可观察到气球膨胀，当氧气完全反应后，冷却至室温时，由于氧气完全反应，锥形瓶中的压强减小，气球缩小．
故填：先膨胀，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$\frac{1}{5}$．
答案：
【实验探究】
（1）将锥形瓶装满水，将锥形瓶中的水倒入量筒中，读出水的体积，锥形瓶的容积就等于量筒中水的体积
（2）将针筒内留有的部分空气，打开弹簧夹，只要将注射器的活塞往下推，压强变大，发现气球长大，就能说明装置气密性良好
（3）BC
【现象分析】
（1）温度达到着火点  氮气
（2）先膨胀，后缩小
（3）4

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．实验现象是物质之间相互作用的外在表现，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．

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