Question

【题目】某实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得功。

[查阅资料] 白磷的着火点40℃。

[提出问题] 氧气体积约占空气总体积的多少？

[实验准备] 锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，

该装置气密性良好。

[实验探究] 装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。

[现象分析]

（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，燃烧的现象是___________，足量的白磷燃烧停止后，瓶内剩余的气体主要是_____________，说明该气体具有的化学性质是____________。写出白磷燃烧的化学方程式：________。

（2）在整个实验过程中，气球的变化是 _________。

（3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：_____，产生此现象的原因是_____ ，最后注射器中剩余的水的体积约为______mL，你可以得出的结论是_____。

Answer 1

【答案】产生大量白烟，放热 氮气 不支持燃烧 4P+5O22P2O5 先膨胀再变瘪 水从注射器中流入锥形瓶中，气球恢复到实验前的形状 过量的白磷燃烧消耗瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶内的气压减小 4 氧气约占空气体积的五分之一

【解析】

（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，看到实验现象是产生大量白烟、放热；足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧，白磷燃烧生成的是五氧化二磷，反应的化学方程式为：；

（2）白磷开始燃烧时放出大量的热，压强增大，则气球变大，当白磷不再燃烧，温度降低，由于氧气被消耗，则瓶内气压小于大气压，故气球又会变小，故填：先膨胀再变瘪；

（3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是水从注射器中流入锥形瓶中，气球恢复到实验前的形状，产生此现象的原因是过量的白磷燃烧消耗瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶内的气压减小；锥形瓶内空气体积为230mL，氧气约占，故注射器中的水约剩50mL-46mL=4mL，最后注射器中剩余的水的体积约为4mL，可以得出的结论是氧气约占空气体积的五分之一。