Question

【題目】

實驗前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從刻度處推至刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至刻度處，則說明________

若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到的現象為________

若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻．可觀察到的現象為________；

若按小華的設想進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗．例如：________（寫一種情況）．

Answer 1

【答案】裝置氣密性良好白磷燃燒，產生白煙，活塞前沿約在刻度線上白磷燃燒，產生白煙，活塞先向右移動，最后穩定在約刻度線上橡膠塞彈出，試管爆裂，注射器活塞彈出等．

【解析】

本題是測定氧氣在空氣中的體積分數的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是過量的白磷，燃燒后的生成物是固體，不需要占很大的空間。本實驗中用的是40mL的試管與實際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器，并且活塞在20mL處，有助于反應結束后計算體積。要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數。還要注意防止試管受熱不均或氣體體積受熱膨脹過大，從而造成試管炸裂。

（1）打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說明整個裝置都不漏氣，裝置氣密性良好；

（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這時白磷燃燒消耗掉的只是試管內的氧氣為40mL× =8mL，所以活塞應停在20mL﹣8mL=12mL的刻度處。可觀察到的現象為：白磷燃燒，產生白煙，活塞前沿約在12mL刻度線上；

（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，白磷實際消耗掉的是試管40mL和注射器內20mL的氧氣為（40mL+20mL）× =12mL，所以活塞應停在20mL﹣12mL=8mL的刻度處，白磷燃燒放出熱量。可觀察到的現象為：白磷燃燒，產生白煙，活塞先向右移動，最后穩定在約8mL刻度線上；

（4）白磷在密閉容器內燃燒產生熱量使氣體膨脹，可能會使橡膠塞彈出、試管爆裂、不使用彈簧夾可能會使注射器活塞彈出等，造成實驗失敗。