Question

【題目】實驗小組利用如圖所示裝置測量空氣中氧氣體積分數并取得成功。

[查閱資料]白磷的著火點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200mL，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條件_______________，除此之外，燃燒還需要的條件是_________________、_____________________；

（2）白磷燃燒的現象是_____________________，寫出白磷燃燒的化學方程式：_____________________ ，基本反應類型是____________________。

（3）足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體______燃燒（填“支持”或“不支持”）；

（4）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是__________________。

（5）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射出來，②當注射器中的水還剩約10mL時停止下流。導致這些現象發生的原因是：_______________；_________________。

[得出結論]氧氣約占空氣總體積的1/5 。

[拓展應用]

（6）有同學們提出：若反應前稱量整套裝置的質量為m克，反應后待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫，擦干錐形瓶外壁的水后，再次稱量整套裝置的質量為_________m克(填“大于”、“等于”、“ 小于”)，判斷的依據是_______________________。

Answer 1

【答案】可燃物的溫度要達到著火點可燃物氧氣或空氣冒出大量的白煙、放熱4P + 5O2點燃2P2O5化合反應不支持先鼓后癟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40mL，當注射器中的水進入錐形瓶約40mL后，瓶中氣壓與外界相當。（其它相似描述也可，但第二問須答出“錐形瓶中氧氣約占40mL”）等于質量守恒定律

【解析】（1）放入熱水中改變量為溫度，因此為溫度需達到著火點；還需要氧氣；和可燃物；（2）白磷燃燒生成固體五氧化二磷，產生大量的白煙；反應為紅磷和氧氣點燃生成五氧化二磷；二種物質生成一種，屬于化合反應；（3）可燃物還存有，溫度也達到著火點，卻熄滅，因此還缺助燃性的氣體，那么說明剩余氣體不支持燃燒；（4）燃燒放熱使溫度升高氣壓增大，氣球鼓起，后反應停止冷卻溫度恢復，但減少了氣體氧氣使氣壓減小，氣球癟下；（5）氧氣被消耗使瓶內氣壓減小；水進入的量即為消耗的氧氣的體積，氧氣約占空氣體積的1/5；（6）為密閉系統且化學反應遵守質量守恒定律，因此質量不變；化學反應遵守質量守恒定律