Question

某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进．设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果．请你对比分析下面图I，图Ⅱ实验，回答问题：
图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为

 

 mL刻度处才停止．假设针筒活塞为圆柱体，针筒内径为20mm，试验时外界大气压为1标准气压，在活塞移动的整个过程中，大气对活塞做了多少功？

 

．不计任何能量损失，则活塞移动过程中实验容器内气体的内能

 

（填增大或减小）了

 

焦．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：根据红磷和氧气反应会生成五氧化二磷，气体压强减小，然后结合题中所给的数据计算各个数据．

解答：解：消耗氧气的体积为：45mL×

1

5

=9mL，所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL；
F=PS=1.01×100000Pa×（10mL÷2cm×0.000001）=0.505N，
W=Fs=0.505N×2cm×0.9≈0.91J
因为能量不会消失，只会从一种形式转化成另一种形式，由于大气压的作用，通过活塞将机械能转化成内能，所以内能增大0.91J．
故答案为：1，0.91J，增大，0.91J．

点评：本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，实现了物理和化学的有机统一，难度稍大．