Question

【题目】

实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从刻度处推至刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至刻度处，则说明________

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________

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________；

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：________（写一种情况）．

Answer 1

【答案】装置气密性良好白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在刻度线上白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最后稳定在约刻度线上橡胶塞弹出，试管爆裂，注射器活塞弹出等．

【解析】

本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是过量的白磷，燃烧后的生成物是固体，不需要占很大的空间。本实验中用的是40mL的试管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器，并且活塞在20mL处，有助于反应结束后计算体积。要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数。还要注意防止试管受热不均或气体体积受热膨胀过大，从而造成试管炸裂。

（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，装置气密性良好；

（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。可观察到的现象为：白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL刻度线上；

（3）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，所以活塞应停在20mL﹣12mL=8mL的刻度处，白磷燃烧放出热量。可观察到的现象为：白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最后稳定在约8mL刻度线上；

（4）白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，可能会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不使用弹簧夹可能会使注射器活塞弹出等，造成实验失败。