Question

為測定空氣中氧氣的含量，某興趣小組的同學選用了40mL的試管作反應容器（如圖）和量程體積足夠大且潤滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷（其化學性質與紅磷相似，40℃時就可以燃燒）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管．假設此實驗能夠按照設想正常進行．請回答下列問題．
（1）正式開始實驗前，該興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，說明

 

．
（2）實驗開始時，先夾緊彈簧夾．用酒精燈加熱白磷，觀察到

 

，發(fā)生反應的符號表達式為

 

．實驗結束后，等試管冷卻至室溫后松開彈簧夾，可觀察到現象為

 

．
（3）由此試驗中現象分析，得出結論是

 

．
（4）若此實驗中不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻．在此過程中可觀察到活塞

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：只有熟悉用紅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：（1）打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，說明裝置不漏氣．
（2）用酒精燈加熱白磷，觀察到：白磷燃燒，產生大量白煙，發(fā)生反應的符號表達式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．由于白磷燃燒消耗氧氣，空氣中中的氧氣約占空氣體積的

1

5

，40mL的試管的氧氣約為40mL×

1

5

=8mL．實驗結束后，等試管冷卻至室溫后松開彈簧夾，可觀察到現象為針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約12mL刻度處．
（3）由于白磷燃燒消耗氧氣，裝置內的氣體體積減少了

1

5

，說明了：空氣中的氧氣約占空氣體積的

1

5

．
（4）由于白磷燃燒方出了大量的熱，使氣體膨脹，所以活塞先向右移動；由于白磷燃燒消耗了氧氣約為8mL，冷卻至室溫時，活塞向左移動，活塞前沿最終穩(wěn)定在約12mL的刻度線上．
故答為：（1）裝置不漏氣；
（2）白磷燃燒，產生大量白煙，4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約12mL刻度處；
（3）空氣中的氧氣約占空氣體積的

1

5

；
（4）活塞先向右移動；后活塞向左移動，活塞前沿最終穩(wěn)定在約16mL的刻度線上．

點評：本題通過實驗的創(chuàng)新，考查了我們分析問題的能力．在解答時，善于抓住題目的要點，才能使解答明晰不亂．