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成功。

[查阅资料]当温度达到40℃以上并与氧气接触时，白磷即可以燃烧起来且产物与红磷燃烧后相同。

[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）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”）。写出白磷燃烧的文字(或符号)表达式：_____。

（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是：_____。

（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：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五分之一。

Answer 1

【答案】不支持 磷+氧气五氧化二磷 气球先膨胀后缩小并变瘪 白磷燃烧消耗氧气，瓶内气体减少压强变小 瓶内氧气约占40mL

【解析】

（1）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。白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷。

（2）红磷燃烧放出大量的热，开始装置内压强变大，气球膨胀；红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，温度逐渐冷却过程中，压强逐渐变小，气球也逐渐变小，由于冷却至室温时，压强小于开始的压强，所以气球和原来相比变瘪，故在整个实验过程中，可观察到气球的变化是：气球先膨胀后缩小并变瘪。

（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，锥形瓶内压强变小，打开弹簧夹，水进入锥形瓶，由于消耗多少体积的氧气，进入多少体积的水，锥形瓶中氧气的体积为：200mL×=40mL，故注射器中的水自动喷射出来，当注射器中的水还剩约50mL-40mL=10mL时停止下流。

[得出结论]氧气约占空气总体积的五分之一。