Question

11．實驗室里，在一個具有刻度和可以滑動的活塞的玻璃管中放入白磷（過量，白磷燃燒所需的最低溫度為40℃），將玻璃管固定好，放在盛有80℃熱水的燒杯上，實驗裝置如圖所示，試回答下列問題．
（1）實驗過程中，可以觀察到的現象有：
①玻璃管內白磷燃燒，放熱，產生大量的白煙；
②活塞先向右移動，再向左移動；
③活塞最后約停在刻度4處．
（2）白磷在反應過程中要過量的原因為耗盡玻璃管中的氧氣．
（3）反應后，玻璃管中的氣壓變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）．玻璃管中剩余的氣體主要是氮氣．請猜測這種氣體可能有哪些性質．
①物理性質通常情況下，它是無色氣體，難溶于水；
②化學性質不能燃燒，不支持燃燒；
（4）由此實驗得出的結論是氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．
（5）某同學實驗時測得實驗結果偏小，請你說出其中的原因：
①白磷量不足；
②裝置漏氣．

Answer 1

分析 在測定空氣中氧氣的含量時，白磷燃燒，消耗玻璃管內的氧氣，使玻璃管內的氣體總量變小，裝置冷卻以后，玻璃管內氣壓變小，在大氣壓作用下，活塞向左移動，由于氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$，故活塞停留在約刻度4處．裝置內剩余的氣體主要為氮氣，而氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒．據此分析回答有關的問題．如果裝置漏氣，白磷不足，都會影響實驗結果．

解答 解：（1）實驗過程中，可以觀察到的現象有：
①玻璃管內白磷燃燒，產生大量的白煙；
②由于白磷燃燒放出了大量的熱，活塞向右移動，又由于白磷燃燒消耗了氧氣，冷卻后壓強減小，活塞再向左移動；
③由于空氣中氧氣約占空氣的$\frac{1}{5}$，活塞最后約停在刻度4處．
故填：①白磷燃燒，放熱，產生大量的白煙；②先向右移動，再向左移動； ③4；
（2）白磷在反應過程中要過量的原因為：耗盡玻璃管中的氧氣．
故填：耗盡玻璃管中的氧氣；
（3）反應后，白磷消耗了空氣中的氧氣．玻璃管中的氣壓變小．玻璃管中剩余的氣體主要是氮氣．由水倒流入集氣瓶中的體積只有$\frac{1}{5}$，說明了氮氣難溶于水；由紅磷燃燒一會熄滅了，說明氮氣不燃燒不支持燃燒，其化學性質不活潑．
故填：變�。坏獨�；①通常情況下，它是無色氣體，難溶于水；②不能燃燒，不支持燃燒；
（4）減少的體積即為空氣中氧氣的體積，故填：氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$；
（5）如果裝置漏氣，白磷不足，都能夠導致測定的結果偏低．
故填：白磷量不足，裝置漏氣．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗，進行實驗，觀察實驗，分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．