Question

2．王明同學用如圖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中部有一可左右滑動的活塞，活塞左端管內密閉有空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣連通，實驗開始前活塞處在刻度5cm處．（注：生石灰能與水反應，并放出大量的熱）
（1）在燒杯中加水，可觀察到玻璃管內開始發生的現象：①白磷燃燒，產生大量白煙（足量）；②活塞應向右移動（填左或右），原因是白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內氣體的溫度升高，氣體膨脹．實驗結束，恢復至常溫后，活塞應停在約4cm 處，
（2）燒杯中加水的目的是和生石灰反應，產生大量的熱，使溫度達到白磷的著火點．

Answer 1

分析 （1）根據白磷燃燒燃燒的現象及氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$解答；
（2）根據生石灰與水反應時，會產生大量的熱解答．

解答 解：（1）本實驗中白磷燃燒開始時的現象是：①燃燒，產生大量白煙；
②白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會推動活塞向右移動．
實驗結束時，由于反應消耗了氧氣，在加上恢復常溫后氣體冷縮會原來的體積，致使玻璃管內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，慢慢移動到4cm處停止，活塞內縮的體積就是玻璃管內空氣中氧氣的體積．通過實驗可知：玻璃管內的空氣共有5份，其中氧氣約占1份，因此空氣中氧氣約占總體積的$\frac{1}{5}$．
（2）生石灰與水反應時，會產生大量的熱，白磷的著火點比較低，產生的熱量能使白磷發生自燃，因此燒杯中加水的目的是和生石灰反應，產生大量的熱，使溫度達到白磷的著火點．
故答案為：
（1）①燃燒，產生大量白煙；②右；白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內氣體的溫度升高，氣體膨脹；4；
（2）和生石灰反應，產生大量的熱，使溫度達到白磷的著火點．

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、現象、結論、注意事項等問題，難度稍大．