Question

为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置．
假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明

 

．
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到活塞前沿运动至

 

刻度处．请写出该反应的文字表达式

 

．
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．可观察到活塞前沿运动至

 

刻度处．
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败．例如

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）根据实验设计可以判断注射器活塞前沿运动情况；
（4）如果操作不当，或设计不合理，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．

解答：解：（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置不漏气．
故填：装置不漏气．
（2）40mL空气中含有8mL氧气，燃烧结束，氧气被完全消耗，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到活塞前沿运动至12刻度处；
该反应的文字表达式为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
故填：12；磷+氧气

点燃

五氧化二磷．
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，消耗氧气的体积为：（40mL+20mL）×

1

5

=12mL，试管冷却，可观察到活塞前沿运动至8刻度处．
故填：8．
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败．例如白磷燃烧时放出大量的热，导致试管中的气体急剧膨胀，可能导致橡皮塞飞出，发生安全事故．
故填：白磷燃烧时放出大量的热，导致试管中的气体急剧膨胀，可能导致橡皮塞飞出．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．