Question

11．課外活動(dòng)小組的同學(xué)們利用錐形瓶、注射器、白磷等儀器和藥品，對(duì)“測(cè)定空氣里氧氣含量”進(jìn)行了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究．
【查閱資料】白磷的著火點(diǎn)40℃．
【提出問(wèn)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?jī)?nèi)空氣體積為230ml，注射器中水的體積為50ml，裝置氣（如圖所示）密性良好．裝置中氣球的作用是調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)．
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）裝入細(xì)沙和白磷，夾緊彈簧夾．此時(shí)白磷沒有燃燒；將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快發(fā)生自燃，這說(shuō)明燃燒不能缺少的一個(gè)條件是溫度達(dá)到著火點(diǎn)．
（2）將錐形瓶從熱水中取出，燃燒熄滅后，觀察到白磷在錐形瓶未能全部燃燒，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)剩余氣體不支持燃燒（選填“支持”或“不支持”）．白磷燃燒的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）待錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，觀察到的現(xiàn)象是注射器中的水自動(dòng)噴射出來(lái)，當(dāng)還剩約4ml時(shí)停止下流．導(dǎo)致這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是白磷燃燒消耗了氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$．
【得出結(jié)論】氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】根據(jù)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化分析氣球的變化；
【實(shí)驗(yàn)分析】（1）根據(jù)燃燒的條件分析回答；
（2）根據(jù)白磷的性質(zhì)及燃燒的現(xiàn)象分析回答；
（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．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】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��；此過(guò)程中氣球的作用是調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)，以免將橡皮塞沖出；故填：調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)；
【實(shí)驗(yàn)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)．故填：溫度達(dá)到著火點(diǎn)；
（2）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)的化學(xué)方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；故填：不支持；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，所以，注射器中的水自動(dòng)噴出來(lái)，又由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣的五分之一，錐形瓶中空氣的體積為230mL，那么消耗掉的氧氣的體積為46mL，注射器中水的體積為50mL，減去46mL，因此當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時(shí)停止下流．
故填：白磷燃燒消耗了氧氣，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$．

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，解此類問(wèn)題時(shí)關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理．