Question

9．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)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，該裝置氣密性良好．
[實(shí)驗(yàn)探究]裝入藥品，按圖所示連接好儀器，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，白磷被引燃，說明燃燒不能缺少的一個(gè)條件是溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)剩余氣體燃燒不支持（填“支持”或“不支持”）．寫出白磷燃燒的化學(xué)方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在整個(gè)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(dòng)噴射出來，
②當(dāng)注射器中的水還剩約4mL時(shí)停止下流．導(dǎo)致這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是：白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小；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)；
思考：
用數(shù)字傳感器分別測紅磷和鐵粉與密封空氣中氧氣反應(yīng)消耗O₂情況（不漏氣），實(shí)驗(yàn)結(jié)束后前者剩余氧氣體積分?jǐn)?shù)為8.55%，后者為1.02%
（1）上述測得的結(jié)果說明氧氣不能完全反應(yīng)
（2）你認(rèn)為這2個(gè)藥品消耗氧氣量不同，可能的原因是相同條件下和空氣中氧氣反應(yīng)時(shí)，鐵比紅磷反應(yīng)更徹底．

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；
思考：
根據(jù)題中信息進(jìn)行分析解答．

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(gè)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\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）白磷燃燒時(shí)放出大量的熱，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減�。�所以，可觀察到氣球的變化是：先變大，后縮�。�
（3）白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小，注射器中的水自動(dòng)噴出來；錐形瓶中氧氣約占46mL，當(dāng)注射器中的水進(jìn)入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當(dāng)．所以，當(dāng)注射器中的水還剩下約4mL時(shí)停止下流．通過該實(shí)驗(yàn)可以得出：氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
思考：
用數(shù)字傳感器分別測紅磷和鐵粉與密封空氣中氧氣反應(yīng)消耗O₂情況（不漏氣），實(shí)驗(yàn)結(jié)束后前者剩余氧氣體積分?jǐn)?shù)為8.55%，后者為1.02%
（1）上述測得的結(jié)果說明氧氣不能完全反應(yīng)；
（2）這2個(gè)藥品消耗氧氣量不同，可能的原因是相同條件下和空氣中氧氣反應(yīng)時(shí)，鐵比紅磷反應(yīng)更徹底．
故答案為：
（1）溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，不支持，4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）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，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)；
思考：
（1）氧氣不能完全反應(yīng)；
（2）相同條件下和空氣中氧氣反應(yīng)時(shí)，鐵比紅磷反應(yīng)更徹底．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理．