Question

13．如圖所示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(jìn)行試驗．請完成如圖所示實驗報告．
（1）實驗?zāi)康模簻y定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
（2）實驗現(xiàn)象：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．
（3）現(xiàn)象解釋：白磷著火燃燒時，活塞先右移后左移的原因：白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內(nèi)氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會推動活塞向右移動．實驗結(jié)束時，由于反應(yīng)消耗了氧氣，在加上恢復(fù)常溫后氣體冷縮會原來的體積，致使玻璃管內(nèi)的氣壓小于外界的大氣壓，活塞會在壓力差的作用下向左移動．
（4）實驗結(jié)論：空氣的成分按體積計算，氧氣約占$\frac{1}{5}$．
（5）以上實驗可說明剩余氣體的性質(zhì)有不支持燃燒；不易溶于水．（兩條）

Answer 1

分析 依據(jù)用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項解答本題，白磷著火點比較低，燃燒時過程中消耗氧氣并放出熱量會使氣體體積膨脹，冷卻后氣體體積減少，減少的氣體體積是氧氣的體積，據(jù)此回答即可；根據(jù)空氣中主要含有氮氣和氧氣進(jìn)行解答．

解答 解：（1）該實驗利用空氣中的氧氣能與磷反應(yīng)，氮氣等其它物質(zhì)不能與氧氣反應(yīng)，或因為量較少而忽略不計，因此通過測定消耗氧氣的體積，從而確定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)．
（2）該實驗的現(xiàn)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．
（3）白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內(nèi)氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會推動活塞向右移動．實驗結(jié)束時，由于反應(yīng)消耗了氧氣，在加上恢復(fù)常溫后氣體冷縮會原來的體積，致使玻璃管內(nèi)的氣壓小于外界的大氣壓，活塞會在壓力差的作用下向左移動．
（4）由玻璃管上的刻度可以確定：空氣的成分按體積計算，氧氣約占$\frac{1}{5}$．
（5）空氣中主要含有氮氣和氧氣，所以紅磷熄滅后，集氣瓶內(nèi)剩下的氣體主要是氮氣，該氣體不支持燃燒，不易溶于水．
故答案為：
（1）氧氣；
（2）8；
（3）白磷燃燒時，放出大量的熱，使玻璃管內(nèi)氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會推動活塞向右移動．實驗結(jié)束時，由于反應(yīng)消耗了氧氣，在加上恢復(fù)常溫后氣體冷縮會原來的體積，致使玻璃管內(nèi)的氣壓小于外界的大氣壓，活塞會在壓力差的作用下向左移動；
（4）$\frac{1}{5}$；
（5）不支持燃燒，不易溶于水．

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(xiàn)象和結(jié)論等，解題的關(guān)鍵是掌握燃燒法測定空氣成分并進(jìn)行實驗的原理，明確測定空氣中氧氣的含量實驗中，要選擇在空氣中只能與氧氣反應(yīng)生成固體的藥品．