Question

【题目】某实验小组利用如下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℃;硫酸铜溶液能与白磷反应，从而化解白磷的毒性。

（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 230mL，注射器中硫酸铜溶液的体 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;足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体_____(填“支持”或“不支持”)燃烧。

（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:①注射器中的水 自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约 4 mL 时停止下流。导致这些现象发生的原因是_____；______。

（得出结论）______。

（反思与评价）此装置与课本上的实验装置相比，有不少优点，请你写出一条:______。

（4）本实验装置______（填“要”或“不要”）进行气密性检查，如果需要，说出你的操 作方法：__________。

Answer 1

【答案】不支持先变大后变小白磷燃烧消耗瓶中氧气使气压降低锥形瓶中原来有氧气 46mL瓶内氧气约占集气瓶体积的 1/5误差小/污染小/现象有趣要；将注射器向下压，气球变大，一段时间后无明显变化，则证明装置气密性良好

【解析】

（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是温度达到着火点；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）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；

（3）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五分之一，所以，当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流，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；

得出结论：根据实验现象可知，氧气约占空气总体积的五分之一；

反思与评价：此装置与课本上的实验装置相比，优点为：误差小（或片环境几乎没有污染或现象有趣等）；

（4）只要做跟气体有关的实验都要检查气密性；根据此装置的特点，可利用压强原理进行检验，做法为：将注射器向下压，气球变大，一段时间后无明显变化，则证明装置气密性良好。