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】白磷在40℃能燃燒。

【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)將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃，支持燃燒的氣體是__________，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”)。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____________，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____________________________。

【得出結論】氧氣約占空氣總體積的_____________。

Answer 1

【答案】 氧氣(O2) 不支持 4P+5O2點燃2P2O5 先鼓后癟 氣體受熱膨脹變鼓，降到室溫氣壓減小變癟 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。(其它相似描述也可，但第二問須答出“錐形瓶中氧氣約占46mL”) 1/5

【解析】【現象分析】

(1) 燃燒是可燃物與氧氣充分接觸發生的發光、放熱的劇烈的氧化反應。燃燒需要同時具備的三個條件：物質有可燃性、溫度達可燃物的著火點、與氧氣充分接觸；將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃，支持燃燒的氣體是氧氣，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。白磷燃燒生成五氧化二磷，反應化學方程式. 4P+5O2點燃2P2O5；(2)在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先鼓起了，后變癟，出現此現象的原因是氣體受熱，氣體壓強增大，氣球膨脹變鼓；降到室溫氣壓減小變癟；(3) 測定空氣中氧氣含量的原理是：利用物質與空氣中的氧氣反應，又不生成氣體，使瓶內氣體減 少，壓強變小，水倒流入集氣瓶內，倒流的水的體積就等于瓶內氧氣的體積。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；②錐形瓶中氧氣約占46mL，所以進入的水最多就是46mL；【得出結論】氧氣約占空氣總體積的五分之一。