Question

20．某實驗小組利用如圖裝置測量空氣中氧氣體積分?jǐn)?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(zhǔn)備】錐形瓶內(nèi)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(dá)到著火點，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)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(xué)方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小；
（3）待白磷熄滅錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴出來，②當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．導(dǎo)致這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減��；空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$．
【得出結(jié)論】氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃燒的條件、白磷的性質(zhì)及燃燒的現(xiàn)象分析回答；
（2）根據(jù)瓶內(nèi)壓強(qiáng)的變化分析氣球的變化；
（3）根據(jù)瓶內(nèi)壓強(qiáng)的變化及空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分析．

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(dá)到著火點．足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)剩余氣體不支持燃燒．白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，所以，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮��；
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，所以，注射器中的水自動噴出來，又由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$，錐形瓶中空氣的體積為230mL，那么消耗掉的氧氣的體積為46mL，注射器中水的體積為50mL，減去46mL，因此當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．
答案：
（1）溫度達(dá)到著火點；不支持；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）先變大，后縮��；
（3）白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減�。豢諝庵醒鯕獾捏w積分?jǐn)?shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$

點評 本題主要考查實驗測定空氣中氧氣含量的原理及實驗的現(xiàn)象，解此類問題時關(guān)鍵是分析清楚實驗原理．