Question

【題目】某實驗小組利用如下圖所示裝置測量空氣中氧氣體積分數并取得成功。

（查閱資料）白磷的著火點 40℃;硫酸銅溶液能與白磷反應，從而化解白磷的毒性。

（提出問題）氧氣體積約占空氣總體積的多少?

（實驗準備）錐形瓶內空氣體積為 230mL，注射器中硫酸銅溶液的體 積為 50mL，該裝置氣密性良好。

（實驗探究）裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形 瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出。

（現象分析）

（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃;足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體_____(填“支持”或“不支持”)燃燒。

（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是_____。

（3）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現象:①注射器中的水 自動噴射出來，②當注射器中的水還剩約 4 mL 時停止下流。導致這些現象發生的原因是_____；______。

（得出結論）______。

（反思與評價）此裝置與課本上的實驗裝置相比，有不少優點，請你寫出一條:______。

（4）本實驗裝置______（填“要”或“不要”）進行氣密性檢查，如果需要，說出你的操 作方法：__________。

Answer 1

【答案】不支持先變大后變小白磷燃燒消耗瓶中氧氣使氣壓降低錐形瓶中原來有氧氣 46mL瓶內氧氣約占集氣瓶體積的 1/5誤差小/污染小/現象有趣要；將注射器向下壓，氣球變大，一段時間后無明顯變化，則證明裝置氣密性良好

【解析】

（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，說明燃燒不能缺少的一個條件是溫度達到著火點；足量的白磷在錐形瓶中未能全部燃燒，說明瓶內剩余氣體不支持燃燒；

（2）白磷燃燒時放出大量的熱，使瓶內壓強增大，由于白磷燃燒消耗了氧氣，又冷卻到室溫，瓶內壓強減小，所以，可觀察到氣球的變化是先變大，后縮小；

（3）由于白磷燃燒消耗了氧氣，瓶內壓強減小，所以，注射器中的水自動噴出來，又由于空氣中氧氣的體積分數約占空氣的五分之一，所以，當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流，錐形瓶中氧氣約占46mL，當注射器中的水進入錐形瓶約46mL后，瓶中氣壓與外界相當；

得出結論：根據實驗現象可知，氧氣約占空氣總體積的五分之一；

反思與評價：此裝置與課本上的實驗裝置相比，優點為：誤差小（或片環境幾乎沒有污染或現象有趣等）；

（4）只要做跟氣體有關的實驗都要檢查氣密性；根據此裝置的特點，可利用壓強原理進行檢驗，做法為：將注射器向下壓，氣球變大，一段時間后無明顯變化，則證明裝置氣密性良好。