为测定空气中氧气的含量.某兴趣小组的同学选用40mL的试管和量程足够大且润滑效果很好的注射器等作器材．将一定量的白磷放入试管.用橡皮塞塞紧管口.夹紧弹簧夹．加热白磷.燃烧结束.待试管完全冷却后松开弹簧夹.观察现象．(1)正式开始实验前.该兴趣小组同学打开弹簧夹.将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处.然后松开活塞.观察活塞是否返回至20mL刻度处．该操� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用40mL的试管和量程足够大且润滑效果很好的注射器等作器材（如图）．将一定量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧管口，夹紧弹簧夹．加热白磷，燃烧结束，待试管完全冷却后松开弹簧夹，观察现象．
（1）正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察活塞是否返回至20mL刻度处．该操作的主要目的是检查装置的气密性；
（2）实验后，可以观察到针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移动到约14mL刻度处，则该兴趣小组测得空气中氧气的体积分数为10%；
（3）若实验测得的结果偏小，可能的原因有哪些？（列举一条）白磷的量不足
（4）若实验中不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直到燃烧结束试管冷却后，实验中可观察到的现象为活塞先向右移动；后活塞向左移动．

分析（1）用白磷燃烧消耗氧气来验证空气中氧气的体积分数，要使实验结果准确可靠，需保证装置气密性良好；
（2）要注意试管的容积为40mL这一重要信息进行分析解答；
（3）根据对实验结果造成影响的因素：装置是否漏气、药品量足否、是否等到装置冷却到室温，就打开弹簧夹；进行分析解答；
（4）根据白磷燃烧放出热量以及实验结束后装置冷却，压强减小来分析．

解答解：（1）在做有关消耗气体体积或气体的生成的实验时，首先要检查装置的气密性．正式开始实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松开活塞，观察到活塞返回至20mL刻度处，说明该装置不漏气，装置的气密性良好．该操作的目的就是检查装置的气密性．故填：检查装置的气密性；
（2）白磷燃烧消耗了装置内的氧气，针筒活塞会从原来的20mL刻度处慢慢向左移动到约14mL刻度处，气体体积减少了（20-14）mL=6mL，即氧气的体积为6mL，则该兴趣小组测得空气中氧气的体积分数为$\frac{6mL}{40mL+20mL}×100%=10%$；故填：10%；
（3）没有冷却就读数，气体体积膨胀，测得的氧气的体积分数偏低；白磷的量不足，氧气有剩余，测得的氧气的体积分数偏低；装置漏气，内外的压强差小，测得的氧气的体积分数偏低；故填：白磷的量不足（答案合理即可）；
（4）由于白磷燃烧方出了大量的热，使气体膨胀，所以活塞先向右移动；由于白磷燃烧消耗了氧气，冷却至室温时，活塞向左移动．故填：活塞先向右移动；后活塞向左移动．

点评本题通过实验的创新，考查了我们分析问题的能力．在解答时，善于抓住题目的要点，才能使解答明晰不乱．