Question

我校化学学习兴趣小组同学学习了“用红磷燃烧测定空气中氧气含量”实验之后，认为课本上实验存在不足，实验小组同学在教师的指导下将原装置改进如图所示，成功的测出空气中氧气体积分数。以下是他们的探究过程：

【查阅资料】白磷的着火点为40℃。
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【设计实验】①经测定，锥形瓶内空气体积为230mL，则注射器中至少应吸入      mL水（填整数）；②检验装置的气密性之后，装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹；
③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；
④待装置冷却后打开弹簧夹。
【实验现象】
白磷燃烧的现象为                      ，文字表达式为                         ；
气球的变化情况为                        。
【实验结论】通过该实验说明空气中氧气的体积分数约为     。
【实验反思】请结合课本装置图分析，该改进装置比课本装置有哪些优点：
①                                   ，②                                。
（至少回答两点）

Answer 1

【设计实验】46（1分）
【实验现象】 产生大量的白烟（1分） 磷+氧气     五氧化二磷（2分）先膨胀，再收缩(1分)
【实验结论】1/5（1分）
【实验反思】①防止白磷燃烧，瞬间产生大量的热，装置内气体膨胀弹开橡胶塞（1分）。
②白磷在装置内即可引燃，避免装置外引燃使部分气体受热逸出，导致实验误差（1分）。（合理即可）

解析试题分析：【设计实验】空气中氧气的含量约为1/5，故注射器同内至少需吸入水的量为：230mL*1/5=46mL；【实验现象】白磷燃烧产生大量白烟，放出热量；白磷与氧气反应生成五氧化二磷；锥形瓶内的气体因白磷燃烧，体积膨胀，瓶内压强增大，故气球胀大，冷却后因白磷燃烧消耗了瓶内的氧气，使瓶内压强减小，故气球缩小。【实验结论】根据吸入瓶内水的体积可知氧气占空气体积的1/5；【实验反思】不要在外面引燃，可防止空气污染，加了气球，可防止橡胶塞冲出，增强装置气密性等。
考点：空气中氧气含量的测定