Question

1．某实验小组利用如图装置测量空气中氧气体积分数并取得成功
【查阅资料】白磷着火点只有40℃，白磷和红磷燃烧后的产物相同．
【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，按图连好仪器，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，白磷很快被引燃，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．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，可观察到锥形瓶内产生大量白烟，气球先变大后变小，该实验与书本上的实验相比改进后的优点是装置密封减小误差
（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出来，②当注射器中的水还剩下约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，瓶中气压与外界相当．
【得出结论】氧气体积约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根据白磷燃烧的现象分析回答并写出反应的表达式；
（2）在导管口安装气球的目的是：防止体系中的物质逸散，给实验造成误差；
（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：（1）白磷燃烧发出黄光，放出热量，冒出白烟；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，反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）实验改进后的优点是装置密封减小误差；
（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；
故答案为：
（1）不支持；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）装置密封减小误差；
（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．

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．