Question

19．某實驗小組利用如圖所示裝置測量空氣中氧氣體積分數(shù)并取得成功．
【查閱資料】溫度達到40℃時，白磷便可燃燒．
【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(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．
【實驗探究】裝入藥品，按圖所示連好儀器，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）寫出白磷燃燒的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先鼓后癟．
（3）待白磷熄滅，錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：
①注射器中的水自動噴出來，導致上述現(xiàn)象發(fā)生的原因是白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓降低；
②當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．導致上述現(xiàn)象發(fā)生的原因是錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶約46mL后，瓶中氣壓與外界相當．
【得出結(jié)論】氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)白磷燃燒的反應分析回答；
（2）根據(jù)瓶內(nèi)壓強的變化分析氣球的變化；
（3）根據(jù)瓶內(nèi)壓強的變化及空氣中氧氣的體積分數(shù)分析．

解答 解：（1）白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內(nèi)壓強增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內(nèi)壓強減�。�所以，可觀察到氣球的變化是：先變大，后縮�。�
（3）白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓減小，注射器中的水自動噴出來；錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶46mL后，瓶中氣壓與外界相當．所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．通過該實驗可以得出：氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）先鼓后癟（其他合理描述也可）；
（3）①白磷燃燒消耗了錐形瓶中的氧氣，使瓶中氣壓降低
②4；錐形瓶中氧氣約占46 mL，當注射器中的水進入錐形瓶約46 mL后，瓶中氣壓與外界相當（其他相似描述也可，但第二問須答出“錐形瓶中氧氣約占46mL”）

點評 本題主要考查實驗測定空氣中氧氣含量的原理及實驗的現(xiàn)象，解此類問題時關鍵是分析清楚實驗原理．