Question

13．某同學用如圖裝置粗略地測定空氣中氧氣的體積分數，圖中燒杯中盛放的生石灰（即氧化鈣）與水反應生成氫氧化鈣，同時放出大量熱．燒杯上方玻璃管（預先固定好）中部有一可左右滑動的活塞，活塞左端管內封有空氣，活塞右端的玻璃管口跟外界空氣連通．白磷很易燃且燃燒產物與紅磷燃燒的產物相同，實驗開始前活塞處在刻度5cm處．
（1）向燒杯內加入適量水，與生石灰反應的目的是產生熱量，寫出反應的文字表達式氧化鈣+水→氫氧化鈣．
（2）可觀察到玻璃管內開始發生的現象：白磷（足量）燃燒，生成大量的白煙；活塞向右（填“左”或“右”）移動．
（3）反應結束，恢復到室溫后，活塞應停在約4cm處，據此可得出的結論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 （1）根據石灰水反應放熱分析；
（2）根據白磷燃燒和玻璃管內氧氣被消耗分析；
（3）根據氧氣在空氣中的體積分數分析解答．

解答 解：（1）向燒杯內加入適量水，與生石灰反應的目的是產生熱量，達到白磷的著火點，該反應由氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣．該反應的文字表達式為：氧化鈣+水→氫氧化鈣．
（2）白磷燃燒時，放出大量的熱，生成大量的白煙，使玻璃管內氣體的溫度升高，氣體膨脹，因此會推動活塞向右移動．
實驗結束時，由于反應消耗了氧氣，在加上恢復常溫后氣體冷縮會原來的體積，致使玻璃管內的氣壓小于外界的大氣壓，活塞會在壓力差的作用下向左移動．
（3）反應結束，恢復到室溫后，活塞應停在約4cm處．
據此可得出的結論是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：
（1）產生熱量；氧化鈣+水→氫氧化鈣
（2）燃燒，生成大量的白煙；右；
（3）4；氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$

點評 本題主要考查用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度中等．