Question

5．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置測量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)并取得成功．
【查閱資料】：白磷的著火點(diǎn)只有40℃．
【提出問題】：氧氣體積約占空氣總體積的多少？
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】：錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL，注
射器中水的體積為50mL，實(shí)驗(yàn)之前要先檢查該裝置的氣密性．
【實(shí)驗(yàn)探究】：裝入藥品，按如圖所示連接好儀器，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(diǎn)，白磷燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)剩余氣體不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒；
（2）在整個實(shí)驗(yàn)過程中，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮�。�
（3）待白磷熄滅，錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：
①注射器中的水自動噴射出來；
②當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時停止噴出．
【得出結(jié)論】：氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃燒的條件、白磷燃燒的反應(yīng)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：為保證試驗(yàn)成功，實(shí)驗(yàn)之前要先檢查該裝置的氣密性．
（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可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)．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(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)剩余氣體不支持燃燒；
（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減�。�所以，可觀察到氣球的變化是：先變大，后縮小．
（3）白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小，注射器中的水自動噴出來；錐形瓶中氧氣約占46mL，當(dāng)注射器中的水進(jìn)入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當(dāng)．所以，當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．通過該實(shí)驗(yàn)可以得出：氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
故答為：氣密性；
（1）溫度達(dá)到著火點(diǎn)，4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；不支持，
（2）先變大，后縮�。�
（3）4．

點(diǎn)評 本題主要考查實(shí)驗(yàn)測定空氣中氧氣含量的原理及實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，解此類問題時關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理．