摘要：例3.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40 mL的试管作反应容器.将过量的白磷放入试管.用橡皮塞塞紧试管口.通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置.假设此实验能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: (1)实验前.打开弹簧夹.将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处.然后松手.若活塞仍能返回至20mL刻度处.则说明 . (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)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 . 解析 本题的创新性在于实验装置始终密闭.不会造成空气污染.通过活塞的移动来测定空气中氧气的含量.提高了实验结果的准确度.(1)实验操作前后装置内气体压强不变.证明该装置的气密性好.(2)白磷在空气燃烧时消耗氧气.产生白烟.导致密闭体系内气体压强减小.由于氧气约占空气体积的1/5,而试管内空气中氧气的体积约为:40 mL×1/5=8 mL.且过量的白磷燃烧能将试管内空气中的氧气耗尽.因此最终活塞的前沿在约12 mL的刻度线上.(3)白磷在空气中燃烧时放出大量的热.会使密闭体系内的空气受热膨胀.气体压强增大.活塞就会向右移动.当过量的白磷燃烧耗尽密闭体系内的氧气.试管冷却后.密闭体系内气体的压强减小.外界大气压就会推动活塞会向左移动.而密闭体系内空气中氧气的体积约为:×1/5=12 mL,因此最终活塞的前沿在约8mL的刻度线上.(4)因为白磷燃烧放出大量的热.会使密闭体系内气体压强增大.所以该实验中可能出现的问题有:橡胶塞弹出.试管爆裂.注射器活塞弹出等. 答案 白磷燃烧.产生白烟.活塞前沿在约12 mL的刻度线上 (3)白磷燃烧.产生白烟.活塞先向右移动.最终稳定在约8 mL的刻度线上 (4)橡胶塞弹出.试管爆裂.注射器活塞弹出等

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