Question

3．某化学兴趣小组，设计了如图所示装置来研究空气中氮气的体积分数，用一个50mL量筒倒扣在水中，使量筒内内外液面均位于40mL处．量筒内浮着一个铜制的小船，船中放有足量白磷．现把浓硫酸缓缓倒入水中并搅拌．一会儿，白磷发生自燃，量筒内液面上升，向水槽内加水直至量筒内外液面相平，读出此时液面所对刻度．
（1）加入浓硫酸的目的是浓硫酸溶于水放热，使温度达到白磷的着火点以上；
（2）放白磷的小船用铜做的原因是铜导热性好且化学性质稳定；
（3）最终，液面大约位于量筒刻度32mL处；
（4）为何要向水槽内加水至内外液面相平？使气体内外压强相等，从而测得的气体体积更精确；
（5）该兴趣小组选用的仪器有何缺陷量筒不能用作反应容器．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸溶于水放热，为反应提供热量；
（2）根据金属铜具有良好的导热性，并且化学性质稳定来回答此题；
（3）从实验的目的出发来回答就容易了，此实验目的是研究空气中所含氧气的体积；
（4）从压强的角度用物理知识来回答，加水至内外液面相平是为了是量筒内外压强相等，；
（5）量筒是用来测量液体的体积的，不能用作反应容器．

解答 解：（1）浓硫酸溶于水时发出大量的热，使得温度升高，温度达到白磷的着火点以上，白磷就会燃烧，从而达到实验的目的，故答案为：浓硫酸溶于水放热，使温度达到白磷的着火点以上；
（2）金属铜具有良好的导热性，并且化学性质稳定，不会影响实验的准确性，故答案为：铜导热性好且化学性质稳定；
（3）此实验是为了研究空气中所含氧气的体积，根据教材所学氧气约占空气总体积的五分之一这一结论，可以计算40-40×1/5=32 故答案为：32mL；
（4）根据物理学的知识来考虑，加水至内外液面相平是为了是量筒内外压强相等，不影响实验的精确性，故答案为：使气体内外压强相等，从而测得的气体体积更精确；
（5）根据教材所学我们知道，量筒是用来测量液体的体积的，不能用作反应容器，故答案为：量筒不能用作反应容器．
答案：
（1）浓硫酸溶于水放热，使温度达到白磷的着火点以上；
（2）铜导热性好且化学性质稳定；
（3）32mL；
（4）使气体内外压强相等，从而测得的气体体积更精确；
（5）量筒不能用作反应容器．

点评 此题是一道综合实验题，所考查的知识点较多，而且十分细致，需要同学们对实验十分熟悉才可以准确回答．