Question

3．為測定空氣中氧氣所占的體積分數，某同學設計了如圖實驗，在一個耐熱活塞的底部放一小塊（足量）白磷，然后迅速將活塞下壓，可以觀察到的現象為白磷燃燒產生大量白煙；冷卻至原來溫度時，慢慢松開手，活塞最終將回到刻度4處，但是實驗結果往往偏低，其原因可能是白磷的量不足或沒有等到裝置冷卻就讀數（只寫一種），試回答白磷燃燒的原因壓縮活塞使裝置內的溫度升高，達到白磷的著火點，且裝置里有空氣．該裝置與課本中的實驗裝置相比，優點是環保無污染．

Answer 1

分析 因為迅速壓下活塞，活塞對空氣做功，壓強增大，使空氣溫度上升至白磷的著火點，可以觀察的現象為白磷燃燒；冷卻至原來的溫度時，慢慢松開手，由于白磷與氧氣反應，空氣體積減小，由于氧氣體積約占空氣體積的五分之一，活塞最終將回到刻度4處．結合燃燒的條件以及實驗裝置來分析解答．

解答 解：因為迅速壓下活塞，活塞對空氣做功，使空氣溫度上升至白磷的著火點，白磷燃燒，所以可以觀察的現象為白磷燃燒；冷卻至原來的溫度時，慢慢松開手，由于白磷與氧氣反應，空氣體積減小，由于氧氣體積約占空氣體積的五分之一，活塞最終將回到刻度4處．白磷的量不足、裝置沒有冷卻至室溫就讀數均會導致實驗結果偏低；壓縮氣體，氣體內能增加，溫度升高，達到了白磷的著火點，并與氧氣接觸了，所以白磷發生了燃燒；此實驗是在密封的容器內進行的，與課本上的裝置相比，突出特點是環保無污染．
故答案為：白磷燃燒產生大量白煙；4；白磷的量不足或沒有等到裝置冷卻就讀數；壓縮活塞使裝置內的溫度升高，達到白磷的著火點，且裝置里有空氣；環保無污染．

點評 本題考查學生根據實驗現象，白磷的燃燒來測定空氣中氧氣所占的體積分數，將知識靈活應用．