Question

8．某同学用右图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右活动的活塞，活塞左端的玻璃管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5cm处．
（1）可观察到玻璃管内发生的现象是（提示：当温度达到40度，白磷便会燃烧）
①白磷（足量）红磷燃烧产生大量白烟；
②活塞向右（填“左”或“右”） 移动．
（2）实验结束后冷却到常温，活塞停在4刻度处，据此可得出的结论是空气中氧气约占空气体积的五分之一
（3）燃烧结束后，玻璃管内剩余的气体主要是氮气，可推论出该气体难溶于水且其化学性质不活泼（填“活泼”或“不活泼”）

Answer 1

分析 （1）根据磷燃烧的生成物来回答现象；
（2）根据磷燃烧放热和消耗氧气来回答现象再推出实验结论；
（3）集气瓶内剩余的气体主要是氮气，说明氮气不支持燃烧，化学性质不活泼；集气瓶内剩余的气体主要是氮气，说明氮气难溶于水．

解答 解：（1）白磷燃烧产物是五氧化二磷，属于白色固体颗粒，所以现象是产生大量白烟；由于磷燃烧放出大量的热，开始由于热涨使活塞向右运动；故填：①白烟；②右；
（2）因为磷燃烧消耗了氧气，使瓶内压强减小，所以恢复至常温，活塞又向左运动，运动到4cm处，获得的结论是空气中氧气约占空气体积的五分之一．（由于是规则的圆柱型装置，所以其长度刻度变化就可以看成是体积变化，由于本来是5体积，而装置内的氧气占一体积，所以当反应完毕后就剩下四体积，所以活塞停留在4处）；故填：4；空气中氧气约占空气体积的五分之一；
（3）根据空气的主要成分是氮气和氧气，可知瓶内剩余的气体主要是氮气．由该实验的现象（水并没有充满整个集气瓶；过量的红磷不能在其中继续燃烧），可推断得出氮气难溶于水和化学性质不活泼的结论．故答案：氮气；难；不活泼．

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．