Question

4．某實驗小組利用如圖所示裝置測量空氣中氧氣的體積分數(shù)并取得成功．
[查閱資料]白磷的著火點是40℃．
[提出問題]氧氣約占空氣總體積的多少？
[實驗準備]錐形瓶內空氣體積為200mL，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，按圖示連接好儀器，夾緊彈簧夾．先將錐形瓶底部放人熱水中，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）將錐形瓶底部放人熱水中，白磷被引燃，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，說明瓶內剩余氣體不支持（填“支持”或“不支持”）燃燒．寫出白磷燃燒的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是（填“A”或“B”）B．
A、先變小后變大         B、先變大后變小
（3）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴射出來；②當注射器中的水剩下約10mL時停止下流．
[得出結論]氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 可燃物燃燒的條件是：與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，二者必須同時具備，缺一不可；
白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷；
氧氣約占空氣總體積的五分之一．

解答 解：（1）將錐形瓶底部放人熱水中，白磷被引燃，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，說明瓶內剩余氣體不支持燃燒；
白磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：溫度達到著火點；不支持；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在整個實驗過程中，白磷燃燒時放出大量的熱，錐形瓶中的氣體壓強增大，氣球膨脹，當溫度降低至室溫時，錐形瓶中的氧氣消耗，壓強減小，氣球縮小，因此可觀察到氣球的變化是先變大后變�。�
故填：B．
（3）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴射出來；②當注射器中的水剩下約10mL時停止下流．
[得出結論]當注射器中的水剩下約10mL時停止下流，說明消耗的氧氣體積是：50mL-10mL=40mL，200mL空氣中氧氣的體積是40mL，因此氧氣約占空氣總體積的體積分數(shù)為：$\frac{40mL}{200mL}$=$\frac{1}{5}$．
故填：$\frac{1}{5}$．

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．