Question

【題目】測定空氣中氧氣的含量，也可用如下方案：選用實際容積為 4OmL 的試管作 反應容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過導管與實際容積為60mL 且潤滑性很好的針筒注射器組成如下圖的實驗裝置．假設此實驗能夠正常進行，且白磷所占體積與導管內的氣體體積忽略不計，請回答下列問題：

（1）實驗前，要先檢查氣密性，其方法是：打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL 刻度處推至 15mL 刻度處，_______，則說明裝置的氣密性好；

（2）實驗中，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．可觀察到活塞前沿將在_______ 刻度處；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．除觀察到白磷燃燒，產生 白煙外，還可觀察到_______，最后活塞前沿將在_______刻度處；

（3）若按上述方案進行實驗，可能會遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗．例 如：_______．

Answer 1

【答案】松開手后，注射器活塞前沿仍回到 20mL 刻度 處 ，12mL注射器活塞先向右移動，后向左移動 ，8 mL試管口的橡膠塞被沖出或注射器活塞被沖出或試管爆裂

【解析】

(1)將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL處，說明裝置的氣密性比較好；

(2)①若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這只是消耗了40mL的試管中空氣中的氧氣，等到試管冷卻后再松開彈簧夾，會發現注射器的活塞向左移動8mL，將觀察到活塞前沿將在12mL處；

②若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，白磷燃燒放出大量的熱，使試管中的壓強大于外界壓強，活塞向右移動，反應消耗了氧氣，冷卻后活塞從右向左移動；從圖中可以看出，白磷共消耗了60mL空氣中的氧氣，等到試管冷卻后再松開彈簧夾，會發現注射器的活塞向左移動12mL，最后活塞將停在8mL處；

(3)因為白磷燃燒放出大量的熱，會使密閉體系內氣體壓強增大，所以該實驗中可能出現的問題有：橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等。