Question

【題目】為測定空氣中氧氣的含量，小華同學打算設計如圖所示的實驗方案：在一個隔熱效果良好的容器上方安裝一個可自由上下移動的活塞（活塞質量忽略不計，起始位置在5刻度處）．加熱容器，使容器溫度達到80℃（已知白磷燃燒所需的最低溫度為40℃）．

請回答：

（1）實驗過程中，可以觀察到：白磷燃燒，產生大量___________，活塞先向______移動，再向______移動，最后停在刻度______處．

（2）由此實驗得出的結論__________。

（3）若實驗中白磷質量太少，測得氧氣的體積分數會__________。

（4）有位同學用木炭取代白磷來進行實驗，結果實驗失敗，請你分析實驗失敗的原因是___________。

（5）寫出該反應的文字表達式_______

Answer 1

【答案】白煙 上 下 4 氧氣約占空氣總體積的五分之一 偏小 木炭燃燒生成二氧化碳氣體，容器內氣體壓強基本不變 紅磷+氧氣五氧化二磷

【解析】

（1）實驗過程中，可以觀察到：白磷燃燒，產生大量白煙；反應中由于釋放出大量的熱，導致密閉容器內的氣體體積明顯膨脹，所以體積先大后小，也就導致活塞先上后下，由于該過程涉及到的反應是磷和氧氣點燃生成五氧化二磷固體，反應結束后會導致容器內的壓強變小，空氣中氧氣的體積分數是五分之一，所以最終活塞會停止在刻度“4”處；

（2）由開始刻度指在5到實驗后指在4處，可得到結論氧氣約占空氣總體積的五分之一；

（3）若實驗中白磷質量太少，不能將容器中的氧氣完全消耗，測得氧氣的體積分數會偏小；

（4）木炭燃燒產生二氧化碳氣體，反應前后氣體壓強基本不變，最后看不到活塞移動，用木炭取代白磷來進行實驗，會導致實驗失敗；

（5）該反應過程是：磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，該反應的文字表達式是紅磷+氧氣五氧化二磷。