Question

【題目】某實驗小組利用如圖裝置測量空氣中氧氣體積分數并取得成功．

【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 ，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體 （填“支持”或“不支持”）燃燒．寫出白磷燃燒的化學方程式 ；

（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是 ；

（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．導致這些現象發生的原因是 ； ．

【得出結論】氧氣體積約占空氣總體積的．

Answer 1

【答案】（1）溫度達到著火點 不支持 4P+5O2點燃2P2O5 （2）先變大，后縮小

（3）白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小 空氣中氧氣的體積分數約占空氣的1/5

【解析】

試題分析：（1）燃燒的三個條件：可燃物，與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，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；白磷燃燒的化學方程式為：4P+5O2點燃2P2O5

（2）剛開始白磷燃燒放出大量的熱，使氣體受熱膨脹，反應結束后，由于消耗了氧氣，使得瓶內的壓強減少，故在整個實驗過程中，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，注射器中的水自動噴出來的原因是：白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，外界大氣壓將注射器內的水壓出；當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流的原因是：錐形瓶內空氣體積為230mL，而空氣中氧氣的體積分數約占空氣的1/5，即氧氣體積=230mL×1/5=46mL，故剩余水的體積=50mL-46mL=4mL