Question

9．某實驗小組利用如圖裝置測量空氣中氧氣體積分數(shù)并取得成功．
【查閱資料】白磷著火點只有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(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，按圖連好儀器，夾緊彈簧夾．放在托盤天平上稱量，稱得質(zhì)量為ag，然后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）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是溫度達到著火點，足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)剩余氣體不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒．寫出白磷燃燒的實驗現(xiàn)象產(chǎn)生大量白煙，放熱，若將裝置中的白磷換成紅磷做該實驗能否看到相同的現(xiàn)象？不能（填“能”或“不能”）．
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮�。�
（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，②當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．導致這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強減�。豢諝庵醒鯕獾捏w積分數(shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$．
【得出結論】氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
【拓展】將反應后的裝置放到天平上稱量，稱得的質(zhì)量ag．（填“=a”“＞a”“＜a”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃燒的條件、白磷的性質(zhì)及燃燒的現(xiàn)象分析回答；
（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
【得出結論】根據(jù)空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$解答；
【拓展】根據(jù)質(zhì)量守恒定律解答．

解答 解：（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是溫度達到著火點．足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內(nèi)剩余氣體不支持燃燒．白磷燃燒的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放熱；若將裝置中的白磷換成紅磷做該實驗不能看到相同的現(xiàn)象，因為不能達到溫度紅磷的著火點．
（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)壓強減小，所以，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮�。�
（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強減小，小于外界大氣壓，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(shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$，錐形瓶中空氣的體積為230mL，那么消耗掉的氧氣的體積為46mL，注射器中水的體積為50mL，減去46mL，因此當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．
【得出結論】空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$；
【拓展】將反應后的裝置放到天平上稱量，稱得的質(zhì)量為a
故答為：
（1）溫度達到著火點，不支持，產(chǎn)生大量白煙，放熱；不能；
（2）先變大，后縮��；
（3）白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內(nèi)壓強減小；空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣的$\frac{1}{5}$；
【得出結論】$\frac{1}{5}$；
【拓展】=a

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．