Question

【题目】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，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，然后松开手，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）试管中发生的反应的文字表达式：______．

Answer 1

【答案】装置的气密性好； 白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL的刻度线上； 白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上； 磷+氧气五氧化二磷；

【解析】

（1）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；

（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为40mL×=8mL，所以活塞应停在20mL﹣8mL=12mL的刻度处；

（3）白磷燃烧放出热量，容器内的气压先增大，冷却后气压降低。若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）×=12mL，活塞应停在20mL﹣12mL=8mL的刻度处。因此可观察到的现象为白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上；

（4）白磷的燃烧是磷与氧气发生反应生成了五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷。