Question

【題目】某興趣小組的同學選用了40mL的試管作反應容器（如圖）和量程體積足夠大且潤滑效果很好的針筒注射器，將足量的白磷（40℃時就可以燃燒，燃燒產物與紅磷相同）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管，并夾緊彈簧夾。用酒精燈加熱白磷，燃燒結束后，等到試管冷卻后松開彈簧夾，觀察現象。

①正式開始實驗前，該興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處。該操作的主要目的是實驗前要檢查__________________。

②實驗中，在松開彈簧夾前，大試管中可以觀察到白磷燃燒時的現象____________，此時反應文字表達式_______________。

③實驗后，理論上可以觀察到針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約 _________ 處。

④下列實驗操作，對實驗結果幾乎沒有影響的是_________。

A裝置有點漏氣 B白磷的量不足 C用干燥的紅磷代替白磷做實驗

⑤實驗結束后發現針筒活塞停在14mL處，則測得空氣中氧氣體積分數為________。

Answer 1

【答案】裝置氣密性 發出黃色火焰，并產生大量白煙 磷+氧氣五氧化二磷 12mL C 15%

【解析】

①打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，說明裝置不漏氣，所以該操作的主要目的是檢查裝置氣密性；

②實驗中，在松開彈簧夾前，大試管中可以觀察到白磷燃燒發出黃色火焰，并產生大量白煙；反應文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷；

③由于空氣中氧氣的體積分數約為空氣的五分之一，若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，則白磷消耗的是40mL空氣中的氧氣，40mL×=8ml，針管的活塞會在外界大氣壓的作用下慢慢從右往左移動約8mL，20mL-8mL=12mL，即活塞要移動到12mL處；

④A、裝置漏氣，活塞就不能到達應到的刻度處，會影響實驗結果；

B、白磷的量不足，就不能耗盡試管中的氧氣，活塞就不能到達應到的刻度處，會影響實驗結果；

C、用干燥的紅磷代替白磷做實驗，對實驗結果幾乎沒有影響；

⑤白磷燃燒消耗了裝置內的氧氣，針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移動到約14mL刻度處，氣體體積減少了（20-14）mL=6mL，即氧氣的體積為6mL，則該興趣小組測得空氣中氧氣的體積分數為×100%=15%。