Question

12．某實驗小組利用如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】白磷著火點只有40℃．
【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，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好．
【實驗探究】裝入藥品，按圖連好儀器，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）在整個實驗過程中，可以觀察到氣球的變化是先膨脹后縮小．
（2）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現象是：①注射器中的水自動噴出來，②當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．導致以上兩現象發生的原因分別是：錐形瓶中的氧氣被消耗，導致錐形瓶中的氣體壓強減小；230mL空氣中的氧氣的體積約為46mL，消耗的46mL氧氣需要46mL的水補充．
【得出結論】氧氣體積約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 紅磷在空氣中能夠劇烈的燃燒，放熱，產生白煙，生成五氧化二磷固體；
氧氣約占空氣總體積的五分之一．

解答 解：（1）在整個實驗過程中，紅磷燃燒放熱導致錐形瓶中的氣體壓強增大，氣球膨脹，當氧氣消耗冷卻至室溫后，錐形瓶中的氣體壓強減小，在外界大氣壓作用下，氣球收縮．
故填：先膨脹后縮小．
（2）導致以上兩現象發生的原因分別是：錐形瓶中的氧氣被消耗，導致錐形瓶中的氣體壓強減小；230mL空氣中的氧氣的體積約為46mL，消耗的46mL氧氣需要46mL的水補充，因此當注射器中的水還剩下約4mL時停止下流．
故填：錐形瓶中的氧氣被消耗，導致錐形瓶中的氣體壓強減小；230mL空氣中的氧氣的體積約為46mL，消耗的46mL氧氣需要46mL的水補充．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．