Question

4．如圖甲是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器，其中有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進行實驗．請完成實驗報告：

（1）實驗目的：測定空氣中氧氣的體積分數．
（2）實驗現象：①玻璃管內出現大量白煙；②活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為8（填整數）的位置上．
（3）寫出白磷燃燒的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？否，由于碳與氧氣反應生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內氣體壓強保持不變，無法測定．
（4）實驗結論：空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（5）反思：圖甲與圖乙相比，其優(yōu)點是不會污染空氣、測定結果更精確．

Answer 1

分析 只有熟悉用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，才能正確解答本題．

解答 解：（2）該實驗的現象是：白磷著火燃燒，活塞先右移，后左移，最后停在刻度約為8的位置上．故填：玻璃管內出現大量白煙，活塞先向右移動，在向左移動，8
（3）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，故填：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；由于碳與氧氣反應生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內氣體壓強保持不變，無法測定；
（4）實驗可以得出的結論，首先我們實驗的本意就是空氣中氧氣含量的測定，所以這是最直接的結論：空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．故填：空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（5）圖甲是一個密閉容器，不會污染空氣、測定結果更精確；故填：不會污染空氣、測定結果更精確．
答案：
（2）玻璃管內出現大量白煙，8；
（3）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；否；由于碳與氧氣反應生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內氣體壓強保持不變，無法測定；
（4）空氣中氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（5）不會污染空氣、測定結果更精確．

點評 本題主要考查使用白磷的燃燒測定空氣組成的實驗原理、操作、現象和結論等，解題的關鍵是掌握燃燒法測定空氣成分并進行實驗的原理，屬課本實驗改進型考查題．