Question

某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如图所示的实验装置．

该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷，用放大镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上．请回答（1）～（2）题．
（1）一段时间后，可观察到的现象是______；
（2）“金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是______；
假如你是空气质量观察站的人员，发现一些建筑物外墙的石灰石正不断剥蚀．请根
据这一情况，探究石灰石不断剥蚀的原因，完成（3）～（5）题．
（3）你假设产生这一现象的原因是什么？
答：______；
（4）你作出上述假设的根据是什么？
答：______；
（5）作为空气质量观察员，你打算设计怎样的实验方案证明你的假设？
答：______．

Answer

结合实验的图示，“金属梯”就是金属做成的一个支架，可用来分层次放置白磷．在这样的情况下，有利于各层面的红磷与管内空气中的氧气的充分反应，使氧气消耗更彻底，结果更准确．
空气质量观察站的人员发现一些建筑物外墙的石灰石的剥蚀现象，根据石灰石的主要成分碳酸钙的性质，剥蚀应是受到酸的侵蚀．结合大气污染及酸雨的相关知识，可猜测空气中含有呈现出酸性的气体导致了观察站人员所观察到的剥蚀现象．
【解析】
借助一个金属梯，形式上将问题稍微复杂化了一点，但究其测定实验的原理仍为利用磷燃烧耗尽管内空气中氧气．由于磷分散开分层放置，因此在点燃底层磷后，燃烧放出的热量会依次引燃上层磷，因增大与氧气的借助面积而使管内空气中所含氧气充分耗尽，使结果更加准确．
    石灰石的剥蚀，有物理因素，当然也有化学的因素，在这里我们需要从化学的角度去考虑，石灰石能够与酸性物质发生反应，而大气污染造成空气中酸性气体的明显增多，使石灰石的剥蚀的速度加快和明显．一旦确定这一点，就要去取样确定空气的明显酸性，既可以使用酸碱指示剂，也可以使用pH试纸．
故答案为：
（1）白磷像“上楼梯”般依次燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟．试管内的水位上升到一定位置后恒定不动
（2）尽可能多地消耗试管内的氧气
（3）建筑物所在地的空气中含有大量的酸性气体
（4）酸性气体能与石灰石反应，大量的酸性气体能显著地腐蚀石灰石  
（5）提取建筑物所在地的空气样品；将适量的空气样品通入蒸馏水中；用pH试纸测通入空气样品后的蒸馏水的pH和未通入空气样品的蒸馏水的pH，并进行比较