Question

【题目】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40mL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，通过导管与实际容积为60mL且滑润性很好的针筒注射器组成如图的实验装置．假设此实验能够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）白磷燃烧的化学方程式为 ．
（2）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明： ．
（3）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．可观察到注射器活塞停留在mL刻度处．
（4）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．整个实验过程中可观察到的现象为：、 ．
（5）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： ．

Answer 1

【答案】
（1）4P+5O2 ?2P2O5
（2）装置的气密性好
（3）12
（4）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动；最终稳定在约8mL的刻度线上
（5）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等
【解析】解：（1）白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O2 2P2O5 ． （2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；（3）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为40mL× =8mL，所以活塞应停在20mL﹣8mL=12mL的刻度处；（4）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）× =12mL，所以活塞应停在20mL﹣12mL=8mL的刻度处；（5）因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，可能会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不使用弹簧夹可能会使注射器活塞弹出等，造成实验失败．
所以答案是：（1）4P+5O2 2P2O5；（2）装置的气密性好；（3）12；（4）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上；（5）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等．
【考点精析】关于本题考查的书写化学方程式、文字表达式、电离方程式，需要了解注意：a、配平 b、条件 c、箭号才能得出正确答案．