Question

3．为测定空气中氧气所占的体积分数，某同学设计了如图实验，在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷，然后迅速将活塞下压，可以观察到的现象为白磷燃烧产生大量白烟；冷却至原来温度时，慢慢松开手，活塞最终将回到刻度4处，但是实验结果往往偏低，其原因可能是白磷的量不足或没有等到装置冷却就读数（只写一种），试回答白磷燃烧的原因压缩活塞使装置内的温度升高，达到白磷的着火点，且装置里有空气．该装置与课本中的实验装置相比，优点是环保无污染．

Answer 1

分析 因为迅速压下活塞，活塞对空气做功，压强增大，使空气温度上升至白磷的着火点，可以观察的现象为白磷燃烧；冷却至原来的温度时，慢慢松开手，由于白磷与氧气反应，空气体积减小，由于氧气体积约占空气体积的五分之一，活塞最终将回到刻度4处．结合燃烧的条件以及实验装置来分析解答．

解答 解：因为迅速压下活塞，活塞对空气做功，使空气温度上升至白磷的着火点，白磷燃烧，所以可以观察的现象为白磷燃烧；冷却至原来的温度时，慢慢松开手，由于白磷与氧气反应，空气体积减小，由于氧气体积约占空气体积的五分之一，活塞最终将回到刻度4处．白磷的量不足、装置没有冷却至室温就读数均会导致实验结果偏低；压缩气体，气体内能增加，温度升高，达到了白磷的着火点，并与氧气接触了，所以白磷发生了燃烧；此实验是在密封的容器内进行的，与课本上的装置相比，突出特点是环保无污染．
故答案为：白磷燃烧产生大量白烟；4；白磷的量不足或没有等到装置冷却就读数；压缩活塞使装置内的温度升高，达到白磷的着火点，且装置里有空气；环保无污染．

点评 本题考查学生根据实验现象，白磷的燃烧来测定空气中氧气所占的体积分数，将知识灵活应用．