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    18．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成功．
    【查阅资料】白磷燃烧所需的最低温度（也叫着火点）为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250mL，注射器中水的体积为60mL，该装置气密性良好．
    【实验探究】装入药品，按如图所示连接好仪器，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，白磷燃烧时产生大量白烟（填“白烟”或“白雾”）并放出热量；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（填“支持”或“不支持”）燃烧．
    （2）写出白磷（P）燃烧的文字表达式：白磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
    （3）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先变大后缩小（填“缩小”或“变大”或“先变大后缩小”）．
    （4）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．导致以上两现象发生的原因分别是：①白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低；②锥形瓶中氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后，瓶中气压与外界相当．
    （5）在集气瓶底铺一层细沙的作用是防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂．
    【得出结论】氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．

    分析 （1）根据燃烧的条件、白磷的性质及燃烧的现象分析回答；
    （2）根据白磷燃烧生成了五氧化二磷，写出反应的化学方程式；
    （3）根据瓶内压强的变化分析气球的变化；
    （4）根据瓶内压强的变化及空气中氧气的体积分数分析；
    （5）根据为防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂解答．

    解答 解：
    （1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，白磷燃烧发出黄光，放出热量，冒出白烟；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．
    （2）因为白磷燃烧生成了五氧化二磷，故白磷（P）燃烧的文字表达式：白磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．白磷燃烧发出黄光，放出热量，冒出白烟；
    （3）白磷燃烧时放出大量的热，使瓶内压强增大，由于白磷燃烧消耗了氧气，又冷却到室温，瓶内压强减小．所以，可观察到气球的变化是先变大，后缩小．
    （4）由于白磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小．所以，注射器中的水自动喷出来．又由于空气中氧气的体积分数约占空气的$\frac{1}{5}$，所以，当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．
    （5）为防止生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂．
    故答案为：
    （1）白烟；不支持；（2）白磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；（3）先变大后缩小；
    （4）①白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低；②锥形瓶中氧气约占46mL，当注射器中的水进入锥形瓶约46mL后，瓶中气压与外界相当．
    （5）生成的高温熔化物溅落下了使集气瓶底炸裂；$\frac{1}{5}$

    点评 本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及实验的现象，解此类问题时关键是分析清楚实验原理．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    8．碳和部分碳的化合物间转化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
    A．固体X不能用作致冷剂
    B．CO、C与H2的性质相同
    C．自然界中的氧循环与X无关
    D．图中有五种途径可通过化合反应来实现物质之间的转化

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    9．元素周期表是学习化学的重要工具．下表是元素周期表的一部分，根据此表回答下列问题：
    （1）表中不同种元素最本质的区别是A（填字母）．
    A．质子数不同        B．中子数不同
    C．电子数不同        D．相对原子质量不同
    （2）地壳中含量最多的元素属于非金属（填金属、非金属或稀有气体）元素．
    （3）镁元素与原子序数为17的元素形成的化合物的化学式MgCl2．
    （4）硫原子的结构示意图为，在化学反应中，硫原子得到电子后形成离子，其离子符号是S2-．
    （5）经分析发现，元素的周期数与原子的电子层数有着密切的关系．根据硒元素在元素周期表中的位置，推算出硒原子的电子层数为4．

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    6．蛋白质是由多种氨基酸[丙氨酸：CH3CH（NH2）COOH等]构成的极为复杂的化合物，人体通过食物获得蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸，试计算：丙氨酸中碳、氢、氧、氮元素的质量比36：7：32：14．

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    13．（1）用下列物质的序号填空：
    ①石灰石  ②氢氧化钠  ③氧化钙  ④一氧化碳  ⑤熟石灰  ⑥稀盐酸
    常用作食品干燥剂的是③；  常用建筑材料的是①；
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    有毒的气体的是④；
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    硒（Se）属于非金属（填“金属”或“非金属”）元素，其相对原子质量为78.96，在化学反应
    中，硒原子容易得到（填“得到”或“失去”）电子形成硒离子Se2-（写离子符号）．

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    3．以下是一个化学反应的微观示意图，从示意图获取的信息正确的是（　　）
    A．反应前后分子种类不发生改变
    B．反应前后原子的种类和数目发生改变
    C．反应前两种分子的个数比是1：2
    D．该反应遵守质量守恒定律

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    10．2015年10月5日，中国药学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖，青蒿素的化学式为C15H22O5，下列说法正确的是（　　）
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    （1）写出仪器a的名称：锥形瓶．
    （2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，请写出反应的化学方程式：
    2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．在用橡皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口润湿，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管．收集氧气还可选用的装置是C（填序号）．若用A装置制取氧气，A装置中需添加高锰酸钾，在试管口塞一团棉花．装置B中的分液漏斗代替了长颈漏斗，具有的优点是可控制反应速率．
    （3）乙同学称取一定质量的KMnO4放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2并用排水法进行收集．实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
    [提出猜想]
    猜想Ⅰ：反应生成的MnO2分解放出O2
    猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2
    猜想Ⅲ：反应生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2
    [实验验证]同学们分成两组，分别进行下列实验：
    第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜测Ⅰ和Ⅲ错误；
    第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是把带火星的木条伸入试管中，木条复燃．
    [拓展延伸]实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快．KMnO4在KClO3的分解反应中作催化剂吗？否（填“是”或“否”），请写出此过程中KClO3分解的化学方程式：2KClO3 $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑．

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