Question

【題目】某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230 mL，注射器中水的體積為50 mL，該裝置氣密性良好。

（實驗探究）裝入藥品，按如圖所示連接好儀器，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，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射出來，②當注射器中的水還剩約4 mL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。

Answer 1

【答案】不支持 先變大，后縮小 ①白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓降低；②錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶約46mL后，瓶中氣壓與外界相當

【解析】

現象

（1）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；白磷在空氣（氧氣）中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：。

（2）白磷燃燒時放出大量的熱，氣體膨脹使瓶內壓強增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內壓強減小，所以可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小。

（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，所以，注射器中的水自動噴出來，又由于空氣中氧氣的體積分數約占空氣的1/5，錐形瓶內空氣體積為230 mL，230 mL的1/5為46mL，則進入錐形瓶的水的體積為46mL，所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流；故填：①白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓降低；②錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶約46mL后，瓶中氣壓與外界相當。