Question

15．研究性學習小組的同學為探究空氣中氧氣的體積分數(shù)，設計了如圖所示裝置．其中U型管左側(cè)容器壁上標有刻度，電阻絲通電后能發(fā)熱，右側(cè)玻璃管敞口．請根據(jù)圖示實驗回答下列問題：
（1）閉合電源開關，可觀察到白磷燃燒放出大量白煙；白磷所發(fā)生反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）實驗結(jié)束后，理論上可以觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面上升至1處；若實際觀察到左側(cè)液面在不到“1”的位置處，則實驗結(jié)果比理論值偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”），可能的原因是（答一點即可）．
（3）此實驗可推知反應后剩余氣體的兩點性質(zhì)是不溶于水、化學性質(zhì)穩(wěn)定．
（4）通過這個實驗得到的結(jié)論是空氣中氧氣的體積分數(shù)占1/5．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)白磷燃燒的現(xiàn)象和質(zhì)量守恒定律解答；
（2）根據(jù)空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$及該實驗的注意事項解答；
（3）根據(jù)實驗結(jié)果進行分析；
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行分析；

解答 解：（1）閉合電源開關，可觀察到白磷燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；
該反應中磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．該反應的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）由于空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，裝置冷卻到室溫時，可觀察到U型管內(nèi)左側(cè)液面上升至1；若實際觀察到左側(cè)液面在不到“1”的位置處，則實驗結(jié)果比理論值偏小，可能的原因是：裝置漏氣，白磷不足，故答案為：上升至1處；偏��；裝置漏氣，白磷不足 
（3）此實驗可推知反應后剩余氣體的兩點性質(zhì)是：不與白磷反應，不溶于水．故答案為：不與白磷反應，不溶于水
（4）通過這個實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣氣體體積的$\frac{1}{5}$，故答案為：空氣中氧氣的體積分數(shù)為$\frac{1}{5}$
答案：
（1）燃燒放出大量白煙；磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）上升至1處；偏��；裝置漏氣/白磷不足；
（3）不溶于水，化學性質(zhì)穩(wěn)定；
（4）空氣中氧氣的體積分數(shù)占1/5．

點評 本題主要考查用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大，需學生結(jié)合課本知識仔細推敲．