Question

【題目】為測定空氣中氧氣的含量，小華同學打算設計如下方案：選用實際容積為40mL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圖的實驗裝置．假設此實驗能按照小華的設想正常進行，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，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從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________；

（2）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(xiàn)象為______；

（3）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(xiàn)象為______；

（4）試管中發(fā)生的反應的文字表達式：______．

Answer 1

【答案】裝置的氣密性好； 白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞前沿約在12mL的刻度線上； 白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約8mL的刻度線上； 磷+氧氣五氧化二磷；

【解析】

（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；

（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；

（3）白磷燃燒放出熱量，容器內的氣壓先增大，冷卻后氣壓降低。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，活塞應停在20mL﹣12mL=8mL的刻度處。因此可觀察到的現(xiàn)象為白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約8mL的刻度線上；

（4）白磷的燃燒是磷與氧氣發(fā)生反應生成了五氧化二磷，反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷。