Question

17．某化学兴趣小组的同学为测定空气中氧气的含量设计了如图所示实验：选用容积为50mL的试管作反应容器，选用50mL的注射器（开始时活塞处于20mL刻度处）来测量磷燃烧时所消耗氧气的体积．
I．实验操作步骤如下：
①检查装置的气密性．
②装入药品，连接好仪器．
③夹紧弹簧夹，加热白磷，观察现象．
④等燃烧结束，试管冷却后打开弹簧夹，观察现象．
II．实验现象记录：
（1）在步骤③中加热时观察到白磷燃烧，产生白烟．
（2）在步骤④中待装置冷却后，打开弹簧夹，观察到活塞慢慢向左移动（填“左”或“右”），最终停在约10mL刻度处（取整数值）．
Ⅲ．实验结论：氧气占空气的体积分数约为$\frac{1}{5}$（或20%）．

Answer 1

分析 I．①根据实验步骤分析；
II．（1）根据白磷燃烧的现象分析；
    （2）根据白磷燃烧消耗了氧气、压强减小以及空气中氧气的体积分数分析回答；
实验结论：根据实验分析氧气在空气中所占的体积分数．

解答 解：I．①加药品前要检查装置的气密性；
Ⅱ．（1）在该步骤中加热时观察到白磷燃烧，产生大量白烟；
（2）由于空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，在50mL的空气中的氧气的体积为10mL．白磷燃烧消耗了氧气、压强减小，在大气压的作用下，活塞向左移动．最后停留在10mL刻度处．
实验结论：由上述实验可知，氧气占空气的体积分数约为20%．
故答案为：I．①检查装置的气密性；
II．（1）白烟；（2）左；10；
Ⅲ．$\frac{1}{5}$（或20%）．

点评 本考点是用白磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．