Question

【题目】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40 mL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60 mL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，则说明装置气密性 ．

（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．

可观察到的现象为 ．

（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．可观察到的现象为 ．

（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

【答案】（1）良好 （2）注射器的活塞向左移动8mL

（3）注射器的活塞先向右移动，然后向左移动12mL （4）试管发生炸裂

【解析】

试题分析：（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，说明装置不漏气，即气密性良好

（2）若先夹紧弹簧夹，那么白磷只消耗实际容积为40 mL的试管中空气中的氧气，即1/5×40 mL=8 mL，故充分反应直至燃烧结束，试管冷却．可观察到的现象为：注射器的活塞向左移动8mL

（3）若不使用弹簧夹，那么装置内空气的总体积=40mL+20mL=60mL，酒精灯加热白磷，那么白磷消耗装置内空气中的氧气体积=1/5×60mL=12mL，故充分反应直至燃烧结束，试管冷却．可观察到的现象为:注射器的活塞先向右移动，然后向左移动12mL

（4）由于白磷燃烧会放出大量的热，使试管受热不均匀，故实验过程中可能遇到试管发生炸裂，造成实验失败