Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置測(cè)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(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，該裝置氣密性良好．
【實(shí)驗(yàn)探究】裝入藥品，安圖所示連接好儀器，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，看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙、放熱．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（填“支持”或“不支持”），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鼓后癟．
（3）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，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)噴射出來(lái)；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，使瓶中氣壓降低；消耗的氧氣約占錐形瓶體積的$\frac{1}{5}$．
【得出結(jié)論】氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃燒的條件、分析回答剩余氣體的特點(diǎn)，根據(jù)白磷燃燒生成五氧化二磷書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的文字表達(dá)式；
（2）根據(jù)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化分析氣球的變化；
（3）根據(jù)壓強(qiáng)的知識(shí)分析水回流的現(xiàn)象．

解答 解：
（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃，看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙、放熱；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，白磷燃燒生成的是五氧化二磷，白磷燃燒的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）白磷開(kāi)始燃燒時(shí)放出大量的熱，壓強(qiáng)增大，則氣球變大，當(dāng)白磷不再燃燒，溫度降低，由于氧氣被消耗，則瓶?jī)?nèi)氣壓小于大氣壓，故氣球又會(huì)變小，故填：先鼓后癟；
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氣壓減小，故注射器內(nèi)的水會(huì)流下，錐形瓶?jī)?nèi)空氣體積為230mL，氧氣約占230mL×$\frac{1}{5}$=46mL，故注射器中的水約剩50mL-46mL=4mL時(shí)停下，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，使瓶中氣壓降低；錐形瓶中氧氣約占46mL，當(dāng)注射器中的水進(jìn)入錐形瓶約46mL后，瓶中氣壓與外界相當(dāng)．消耗的氧氣約占錐形瓶體積的$\frac{1}{5}$．
答案：
（1）產(chǎn)生大量白煙、放熱；不支持；磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）先鼓后癟；
（3）4；白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓降低；消耗的氧氣約占錐形瓶體積的$\frac{1}{5}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是空氣中氧氣含量的測(cè)定，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．