Question

13．某同学用如图装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯中盛放的生石灰（即氧化钙）与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量热．烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内封有空气，活塞右端的玻璃管口跟外界空气连通．白磷很易燃且燃烧产物与红磷燃烧的产物相同，实验开始前活塞处在刻度5cm处．
（1）向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是产生热量，写出反应的文字表达式氧化钙+水→氢氧化钙．
（2）可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷（足量）燃烧，生成大量的白烟；活塞向右（填“左”或“右”）移动．
（3）反应结束，恢复到室温后，活塞应停在约4cm处，据此可得出的结论是氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根据石灰水反应放热分析；
（2）根据白磷燃烧和玻璃管内氧气被消耗分析；
（3）根据氧气在空气中的体积分数分析解答．

解答 解：（1）向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是产生热量，达到白磷的着火点，该反应由氧化钙与水反应生成氢氧化钙．该反应的文字表达式为：氧化钙+水→氢氧化钙．
（2）白磷燃烧时，放出大量的热，生成大量的白烟，使玻璃管内气体的温度升高，气体膨胀，因此会推动活塞向右移动．
实验结束时，由于反应消耗了氧气，在加上恢复常温后气体冷缩会原来的体积，致使玻璃管内的气压小于外界的大气压，活塞会在压力差的作用下向左移动．
（3）反应结束，恢复到室温后，活塞应停在约4cm处．
据此可得出的结论是：氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：
（1）产生热量；氧化钙+水→氢氧化钙
（2）燃烧，生成大量的白烟；右；
（3）4；氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$

点评 本题主要考查用白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度中等．