题目内容
【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,通过导管且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够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:
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(1)该装置气密性检查方法_____;
(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)注射器中气体最好是_____,理由_____
(5)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:_____。
【答案】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 针筒活塞向前移动到12 针筒活塞向前移动到8 氮气 能够避免注射器内的氧气与白磷反应,以保证白磷将试管中的氧气完全耗尽,使得测定结果更精确 胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等
【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;故填: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×1/5=8mL,所以活塞应停在20mL-8mL=12mL的刻度处;故填:针筒活塞向前移动到12;
(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)×1/5=12mL,所以活塞应停在20mL-12mL=8mL的刻度处;故填:针筒活塞向前移动到8;
(4)图示装置中注射器内的气体最好是氮气,这样就能够避免注射器内的氧气与白磷反应,以保证白磷将试管中的氧气完全耗尽,使得测定结果更精确;故填:氮气;能够避免注射器内的氧气与白磷反应,以保证白磷将试管中的氧气完全耗尽,使得测定结果更精确;
(5)因为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。故填:胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。