Question

1．小明同學(xué)復(fù)習時看到如圖1實驗，實驗現(xiàn)象是鐵絲生銹，有水上升到導(dǎo)管中
他用此實驗測定空氣中氧氣的含量，發(fā)現(xiàn)耗時較長，又設(shè)計如下方案測定空氣中氧氣的含量：

選用實際容積為40mL的試管作為反應(yīng)容器，將一定量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過導(dǎo)管與實際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器組成如圖2的實驗裝置．假設(shè)此實驗?zāi)軌虬凑招∶鞯脑O(shè)想正常進行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：
（1）寫出白磷燃燒的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物、現(xiàn)象均相同）
（2）實驗前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置氣密性好；
（3）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到注射器活塞前沿最終停留在12mL刻度處；
（4）小明在按設(shè)想進行實驗后，測得氧氣體積分數(shù)偏小，原因可能是白磷量不足或裝置氣密性不好或未冷卻到室溫就讀數(shù)（答一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)白磷燃燒生成五氧化二磷來分析解答；
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象說明裝置的氣密性很好；
（3）根據(jù)空氣中氧氣的含量分析解答；
（4）根據(jù)實驗注意事項分析解答．

解答 解：由圖示1可知，鐵在潮濕的空氣中易于氧氣反應(yīng)生銹，是錐形瓶內(nèi)氣體減少，使燒杯內(nèi)導(dǎo)管的水面上升；故實驗現(xiàn)象是鐵絲生銹，有水上升到導(dǎo)管中；
（1）白磷燃燒生成五氧化二磷，白磷燃燒的文字表達式：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）實驗前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置氣密性好；
（3）空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，容積為40mL的試管內(nèi)氧含量為：40mL×$\frac{1}{5}$=8mL，白磷燃燒消耗空中的氧氣，可觀察到注射器活塞前沿最終停留在2mL-8mL=12mL．
（4）白磷量不足或裝置氣密性不好或未冷卻到室溫就讀數(shù)都有可能導(dǎo)致測得氧氣體積分數(shù)偏�。�
答案：鐵絲生銹，有水上升到導(dǎo)管中；
（1）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；（2）裝置氣密性好；   （3）12；
（4）白磷量不足或裝置氣密性不好或未冷卻到室溫就讀數(shù)．

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．