Question

20．某實驗小組 利用如圖裝置測量空氣中氧氣體積分數(shù)并取得成功
【查閱資料】白磷著火點只有40℃．
【提出問題】氧氣體積約占空氣總體積的多少？
【實驗準備】錐形瓶內空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好．
【實驗探究】裝入藥品，按圖連好儀器，夾緊彈簧夾．先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出．
【現(xiàn)象分析】
（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是溫度達到著火點，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒．寫出白磷燃燒的化學方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小；
（3）待白磷熄滅錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴出來，②當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．導致這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減��；空氣中氧氣約占空氣總體積的五分之一
【得出結論】氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 可燃物燃燒的條件是：與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，二者必須同時具備，缺一不可；
白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；
氧氣約占空氣總體積的五分之一．

解答 解：（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是溫度達到著火點；
足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體不支持燃燒；
白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：溫度達到著火點；不支持；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內壓強增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內壓強減小．所以，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮�。�
故填：先變大，后縮小．
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，所以，注射器中的水自動噴出來；又由于空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣的五分之一，消耗的氧氣體積為：230mL×$\frac{1}{5}$=46mL，
所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．
故填：白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小；空氣中氧氣約占空氣總體積的五分之一．

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．