Question

3．課外活動小組的同學(xué)，用如圖所示的裝置粗略測定空氣中氧氣的體積分數(shù)．該裝置的氣密性良好，活塞可左右滑動，實驗前活塞停在刻度10cm處．已知白磷在空氣中燃燒的最低溫度為40℃．
（1）實驗開始后可觀察到玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是：白磷燃燒，活塞先向右移動（填“左或右”），后向左移動；
（2）恢復(fù)到常溫后，活塞應(yīng)停在約8cm處（填整數(shù)）；
（3）該實驗涉及的化學(xué)方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（4）通過該實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 根據(jù)白磷燃燒的現(xiàn)象以及白磷開始燃燒時放熱使活塞向右移，冷卻后由于消耗了玻璃管中的氧氣導(dǎo)致壓強變小火塞左移，由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，所以應(yīng)停在4cm處，得出結(jié)論，從裝置的操作及氣密性分析裝置的優(yōu)點．

解答 解：（1）本實驗中白磷燃燒開始時的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙；白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內(nèi)氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會推動活塞向右移動．實驗結(jié)束時，由于反應(yīng)消耗了氧氣，在加上恢復(fù)常溫后氣體冷縮會原來的體積，致使玻璃管內(nèi)的氣壓小于外界的大氣壓，活塞會在壓力差的作用下向左移動；
（2）空氣中氧氣約占總體積的 $\frac{1}{5}$，活塞內(nèi)縮的體積就是玻璃管內(nèi)空氣中氧氣的體積，所以活塞會慢慢移動到8cm處停止；
（3）白磷燃燒時最明顯的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙；化學(xué)方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（4）通過該實驗得出的結(jié)論是 氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
故答案為：
（1）右；左； 
（2）8；
（3）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（4）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．

點評 本題主要考查用白磷燃燒的方法測定空氣中氧氣含量實驗的原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論、注意事項等問題，難度稍大，能夠考查學(xué)生的知識遷移運用能力．