Question

15．如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请完成实验报告：
（1）实验目的：测定空气中氧气的体积分数．
（2）实验现象：白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为8（填整数）的位置上．
（3）发生反应的化学符号表达式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（4）实验结论：空气的成分按体积计算，氧气约占$\frac{1}{5}$．
（5）如果测得结果小于$\frac{1}{5}$可能造成的原因（至少写一点）白磷的量不足，装置漏气等．

Answer 1

分析 依据用白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项解答本题，白磷着火点比较低，燃烧时过程中消耗氧气并放出热量会使气体体积膨胀，冷却后气体体积减少，减少的气体体积是氧气的体积，据此回答即可．

解答 解：（1）本实验的目的是利用燃烧法测定空气中氧气的含量，可燃物采用白磷，通过白磷燃烧消耗的氧气量测定空气中氧气的体积分数．
（2）玻璃管至活塞处的容积刻度为10，根据氧气体积约占空气体积的$\frac{1}{5}$，白磷燃烧消耗了氧气，冷却至室温后，通过观察，最后应停在刻度约为8的位置上．
（3）白磷与氧气反应生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（4）因为白磷燃烧消耗的是空气中的氧气，所以气体减小的体积即是空气中氧气的体积，故空气中按体积计算氧气约占$\frac{1}{5}$；
（5）如果测得结果小于$\frac{1}{5}$可能造成的原因有：白磷的量不足，装置漏气等．
故答案为：（1）氧气；（2）8；（3）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；（4）氧气；（5）白磷的量不足，装置漏气等．：

点评 本题主要考查使用白磷的燃烧测定空气组成的实验原理、操作、现象和结论等，解题的关键是掌握燃烧法测定空气成分并进行实验的原理，属课本实验改进型考查题．