Question

【题目】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成功。

[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200mL，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，说明燃烧不能缺少的一个条件_______________，除此之外，燃烧还需要的条件是_________________、_____________________；

（2）白磷燃烧的现象是_____________________，写出白磷燃烧的化学方程式：_____________________ ，基本反应类型是____________________。

（3）足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体______燃烧（填“支持”或“不支持”）；

（4）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是__________________。

（5）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：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约10mL时停止下流。导致这些现象发生的原因是：_______________；_________________。

[得出结论]氧气约占空气总体积的1/5 。

[拓展应用]

（6）有同学们提出：若反应前称量整套装置的质量为m克，反应后待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温，擦干锥形瓶外壁的水后，再次称量整套装置的质量为_________m克(填“大于”、“等于”、“ 小于”)，判断的依据是_______________________。

Answer 1

【答案】可燃物的温度要达到着火点可燃物氧气或空气冒出大量的白烟、放热4P + 5O2点燃2P2O5化合反应不支持先鼓后瘪白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低锥形瓶中氧气约占40mL，当注射器中的水进入锥形瓶约40mL后，瓶中气压与外界相当。（其它相似描述也可，但第二问须答出“锥形瓶中氧气约占40mL”）等于质量守恒定律

【解析】（1）放入热水中改变量为温度，因此为温度需达到着火点；还需要氧气；和可燃物；（2）白磷燃烧生成固体五氧化二磷，产生大量的白烟；反应为红磷和氧气点燃生成五氧化二磷；二种物质生成一种，属于化合反应；（3）可燃物还存有，温度也达到着火点，却熄灭，因此还缺助燃性的气体，那么说明剩余气体不支持燃烧；（4）燃烧放热使温度升高气压增大，气球鼓起，后反应停止冷却温度恢复，但减少了气体氧气使气压减小，气球瘪下；（5）氧气被消耗使瓶内气压减小；水进入的量即为消耗的氧气的体积，氧气约占空气体积的1/5；（6）为密闭系统且化学反应遵守质量守恒定律，因此质量不变；化学反应遵守质量守恒定律