Question

18．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置測(cè)量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)并取得了成功
【查閱資料】白磷著火點(diǎn)只有40℃；
【提出問(wèn)題】氧氣體積約占空氣體積的多少？
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】連接好裝置，檢查裝置氣密性的操作是：連接好裝置，檢查氣密性：用雙手握緊錐形瓶，一段時(shí)間后，若氣球膨脹或活塞上移，則氣密性良好；
【實(shí)驗(yàn)探究】裝入藥品，按圖連接好裝置，夾緊彈簧夾（最初氣球處于癟的狀態(tài)，錐形瓶?jī)?nèi)空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL），再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，但足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說(shuō)明瓶中剩余氣體不支持（填寫(xiě)“支持”或“不支持”）燃燒．寫(xiě)出白磷燃燒的文字表達(dá)式：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可觀察到氣球的變化是先膨脹，再變癟；
（3）待白磷熄滅錐形瓶冷卻到室溫，打開(kāi)彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動(dòng)噴出來(lái)；②當(dāng)注射器中的水還剩下4mL時(shí)停止下流；
（4）瓶中放入細(xì)沙的目的是防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使瓶底受熱不均而炸裂；
【得出結(jié)論】氧氣體積約占空氣中體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】根據(jù)檢查裝置氣密性的方法解答；
（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?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化分析氣球的變化；
（3）根據(jù)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化及空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分析．
（4）防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使品質(zhì)受熱不均而炸裂，瓶中放入細(xì)沙；

解答 解：
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】連接好裝置，檢查氣密性：用雙手握緊錐形瓶，一段時(shí)間后，若氣球膨脹或活塞上移，則氣密性良好；
【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(shuō)明燃燒不能缺少的一個(gè)條件是溫度達(dá)到著火點(diǎn)．足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說(shuō)明瓶?jī)?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)的文字表達(dá)式：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）白磷燃燒時(shí)放出大量的熱，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，所以，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小；
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，所以，注射器中的水自動(dòng)噴出來(lái)，又由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$，所以，當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時(shí)停止下流．
（4）防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使品質(zhì)受熱不均而炸裂，瓶中放入細(xì)沙；
故答案為：【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】連接好裝置，檢查氣密性：用雙手握緊錐形瓶，一段時(shí)間后，若氣球膨脹或活塞上移，則氣密性良好；
【現(xiàn)象分析】
（1）不支持；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）先膨脹，再變癟；
（3）4；
（4）防止燃燒產(chǎn)物濺到瓶底使瓶底受熱不均而炸裂；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量的原理及實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，解此類(lèi)問(wèn)題時(shí)關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理．