Question

为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了40mL的试管作反应容器（如图）和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器，将足量的白磷（其化学性质与红磷相似，40℃时就可以燃烧）放入试管后，用橡皮塞塞紧试管．假设此实验能够按照设想正常进行．请回答下列问题．
（1）正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处，说明

 

．
（2）实验开始时，先夹紧弹簧夹．用酒精灯加热白磷，观察到

 

，发生反应的符号表达式为

 

．实验结束后，等试管冷却至室温后松开弹簧夹，可观察到现象为

 

．
（3）由此试验中现象分析，得出结论是

 

．
（4）若此实验中不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．在此过程中可观察到活塞

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．

解答：解：（1）打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处，说明装置不漏气．
（2）用酒精灯加热白磷，观察到：白磷燃烧，产生大量白烟，发生反应的符号表达式为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅．由于白磷燃烧消耗氧气，空气中中的氧气约占空气体积的

1

5

，40mL的试管的氧气约为40mL×

1

5

=8mL．实验结束后，等试管冷却至室温后松开弹簧夹，可观察到现象为针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移到约12mL刻度处．
（3）由于白磷燃烧消耗氧气，装置内的气体体积减少了

1

5

，说明了：空气中的氧气约占空气体积的

1

5

．
（4）由于白磷燃烧方出了大量的热，使气体膨胀，所以活塞先向右移动；由于白磷燃烧消耗了氧气约为8mL，冷却至室温时，活塞向左移动，活塞前沿最终稳定在约12mL的刻度线上．
故答为：（1）装置不漏气；
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅．针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移到约12mL刻度处；
（3）空气中的氧气约占空气体积的

1

5

；
（4）活塞先向右移动；后活塞向左移动，活塞前沿最终稳定在约16mL的刻度线上．

点评：本题通过实验的创新，考查了我们分析问题的能力．在解答时，善于抓住题目的要点，才能使解答明晰不乱．