Question

15．某同学可如图所示装置粗略的测定空气中氧气的体积分数．图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，其左端密封有空气和足量白磷（白磷着火点低，约40℃），右端跟空气相通，实验开始前，活塞处在5cm处．
①向烧杯内加入适量水，与生石灰（提示：生石灰与水反应放热）反应的目的是放出热量使白磷燃烧．
②可以观察到玻璃管内开始发生时的现象：
白磷（足量）燃烧产生大量白烟；活塞向（填左或右）右移动．
③实验结束后，恢复至常温，活塞应停在约4cm处，据此可得出的结论是空气中氧气约占空气体积的五分之一．
④上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成试验不够精确的可能原因是（写出其中一种）装置气密性不好等．

Answer 1

分析 ①由于生石灰与水反应放出热量来回答本题；
②根据磷燃烧的生成物来回答现象；
③根据磷燃烧放热和消耗氧气来回答现象再推出实验结论；
④根据装置不严密、白磷的量不足、没有冷却到室温就读数等解答．

解答 解：①生石灰与水反应放出热量，由于白磷的着火点是40℃，所以放出热量使白磷燃烧； 
②白磷燃烧产物是五氧化二磷，属于白色固体颗粒，所以现象是产生大量白烟；由于磷燃烧放出大量的热，开始由于热涨使活塞向右运动；
③又因为磷燃烧消耗了氧气，使瓶内压强减小，所以恢复至常温，活塞又向左运动，运动到4cm处，获得的结论是空气中氧气约占空气体积的五分之一．（由于是规则的圆柱型装置，所以其长度刻度变化就可以看成是体积变化，由于本来是5体积，而装置内的氧气占一体积，所以当反应完毕后就剩下四体积，所以活塞停留在4处）；
④致实验出现误差的原因很多，主要有装置的漏气、白磷的量不足导致氧气没有被完全消耗、读数时气体的温度没有达到室温气体的体积膨胀等均能造成测量的误差；而加入白磷太多则更容易全部消耗掉空气中的氧气，所以对实验的误差没有影响．
故答案为：
①放出热量使白磷燃烧；
②燃烧产生大量白烟；右；
③4；空气中氧气约占空气体积的五分之一；
④装置气密性不好等．

点评 根据实验操作图，回忆实验中现象，从而理解该实验的目的，再通过实验现象推出实验结论．