Question

4．如图甲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：①玻璃管内出现大量白烟；②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）写出白磷燃烧的文字表达式磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？否，由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定．
（4）实验结论：空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．
（5）反思：图甲与图乙相比，其优点是不会污染空气、测定结果更精确．

Answer 1

分析 只有熟悉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，才能正确解答本题．

解答 解：（2）该实验的现象是：白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为8的位置上．故填：玻璃管内出现大量白烟，活塞先向右移动，在向左移动，8
（3）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定；
（4）实验可以得出的结论，首先我们实验的本意就是空气中氧气含量的测定，所以这是最直接的结论：空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$．故填：空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；
（5）图甲是一个密闭容器，不会污染空气、测定结果更精确；故填：不会污染空气、测定结果更精确．
答案：
（2）玻璃管内出现大量白烟，8；
（3）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；否；由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定；
（4）空气中氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；
（5）不会污染空气、测定结果更精确．

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．