Question

【題目】某實驗小組利用如圖所示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230mL,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）實驗中使用了足量的白磷，目的是_____；將錐形瓶底部放入熱水中,白磷很快被引燃，說明燃燒不可缺少的條件是_____，白磷燃燒的化學方程式是_____。足量的白磷在錐形瓶中末能全部燃燒,說明瓶內剩余氣體_____燃燒（填“支持”或“不支持”）

（2）整個實驗過程中,可觀察到氣球的變化是_____，出現此現象的原因是_____。

（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4mL時停止下流.導致這些現象發生的原因是:① _____；② 錐形瓶中氧氣約占_____mL。通過該實驗可以得到的結論是：氧氣體積約占空氣總體積的_____。

（4）如果試驗后發現測定的氧氣體積含量偏低，可能的原因是_____。

（5）如果試驗后發現測定的氧氣體積含量偏高，可能的原因是_____。

Answer 1

【答案】使錐形瓶內的氧氣充分反應 溫度必須達到可燃物的著火點 4P+5O22P2O5 不支持 先變大后縮小 白磷燃燒時放出大量的熱,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。 白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣,使瓶中氣壓減小 46 1/5 白磷的量不足、未等冷卻到室溫就開止水夾（填寫一個就可以） 裝置漏氣

【解析】

（1）實驗中使用了足量的白磷，目的是使錐形瓶內的氧氣充分反應；將錐形瓶底部放入熱水中,白磷很快被引燃，說明燃燒不可缺少的條件是溫度必須達到可燃物的著火點，白磷燃燒生成五氧化二磷，白磷燃燒的化學方程式是：4P+5O22P2O5。足量的白磷在錐形瓶中末能全部燃燒,說明瓶內剩余氣體不支持燃燒。

故填：使錐形瓶內的氧氣充分反應；溫度必須達到可燃物的著火點；4P+5O22P2O5；不支持。

（2）白磷燃燒時放出大量的熱，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。故填：先變大后縮小；白磷燃燒時放出大量的熱，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。

（3）白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小，注射器中的水自動噴出來；錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當。所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流。通過該實驗可以得出：氧氣體積約占空氣總體積的1/5。故填：白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣,使瓶中氣壓減小；46；1/5。

（4）測定的氧氣體積含量低于21%，可能是白磷的量不足、實驗結束未等冷卻就打開止水夾。故填：白磷的量不足、實驗結束未等冷卻就打開止水夾。
（5）測定的氧氣體積含量高于21%，可能是裝置漏氣。