Question

3．某同學可如圖所示裝置粗略的測定空氣中氧氣的體積分數．圖中燒杯上方玻璃管（預先固定好）中部有一可左右滑動的活塞，其左端密封有空氣和足量白磷（白磷著火點低，約40℃），右端跟空氣相通，實驗開始前，活塞處在5cm處．
①向燒杯內加入白開水的目的是放出熱量使白磷燃燒
②可以觀察到玻璃管內開始發生的現象：燃燒產生大量白煙
活塞向（填左或右）先向右運動再向左 移動．
?實驗結束后，恢復至常溫，活塞應停在4處，據此可得出的結論是空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一．

Answer 1

分析 ①由于白開水的熱量來加熱白磷回答本題；
②根據磷燃燒的生成物來回答現象；根據磷燃燒放熱和消耗氧氣來回答現象再推出實驗結論．

解答 解：①利用白開水的熱量來加熱白磷，由于白磷的著火點是40℃，所以放出熱量使白磷燃燒； 
②白磷燃燒產物是五氧化二磷，屬于白色固體顆粒，所以現象是產生大量白煙；由于磷燃燒放出大量的熱，開始由于熱漲使活塞向右運動，又因為磷燃燒消耗了氧氣，使瓶內壓強減小，所以恢復至常溫，活塞又向左運動，運動到4cm處，獲得的結論是空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一．（由于是規則的圓柱型裝置，所以其長度刻度變化就可以看成是體積變化，由于本來是5體積，而裝置內的氧氣占一體積，所以當反應完畢后就剩下四體積，所以活塞停留在4處）
故答案為：
①放出熱量使白磷燃燒；
②燃燒產生大量白煙；先向右運動再向左；4；空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一．

點評 根據實驗操作圖，回憶實驗中現象，從而理解該實驗的目的，再通過實驗現象推出實驗結論