Question

【題目】測定空氣中氧氣的含量，小華同學(xué)打算設(shè)計如下方案：選用實際容積為40 mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與實際容積為60 mL且潤滑性很好的針筒注射器組成如圖的實驗裝置．

假設(shè)此實驗?zāi)馨凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：

（1）實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明裝置氣密性 ．

（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．

可觀察到的現(xiàn)象為 ．

（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．可觀察到的現(xiàn)象為 ．

（4）若按小華的設(shè)想進(jìn)行實驗，實際可能遇到諸多問題而發(fā)生危險，造成實驗失敗．例如 ．

Answer 1

【答案】（1）良好 （2）注射器的活塞向左移動8mL

（3）注射器的活塞先向右移動，然后向左移動12mL （4）試管發(fā)生炸裂

【解析】

試題分析：（1）實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，說明裝置不漏氣，即氣密性良好

（2）若先夾緊彈簧夾，那么白磷只消耗實際容積為40 mL的試管中空氣中的氧氣，即1/5×40 mL=8 mL，故充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．可觀察到的現(xiàn)象為：注射器的活塞向左移動8mL

（3）若不使用彈簧夾，那么裝置內(nèi)空氣的總體積=40mL+20mL=60mL，酒精燈加熱白磷，那么白磷消耗裝置內(nèi)空氣中的氧氣體積=1/5×60mL=12mL，故充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．可觀察到的現(xiàn)象為:注射器的活塞先向右移動，然后向左移動12mL

（4）由于白磷燃燒會放出大量的熱，使試管受熱不均勻，故實驗過程中可能遇到試管發(fā)生炸裂，造成實驗失敗