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的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡胶塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑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，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动。请回答下列问题：

(1)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，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置______________ (选填“漏气”或“不漏气”)；

(2)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。可观察到的现象为：白磷燃烧，产生______________，最终活塞前沿停留在_________mL刻度处；

(3)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。可观察到活塞的移动情况为______________________________________，最终活塞前沿停留在_________mL刻度处；

(4)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】 不漏气 大量白烟 12 活塞先向右移动，后向左移动 8 橡胶塞弹出；试管爆裂；注射器活塞弹出等(答出一点即可)

【解析】（1）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；

（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧产生大量的白烟，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；

（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷燃烧，放出热量，使装置中的气体膨胀，活塞先向右移动，随着反应的停止，热量的扩散，活塞后向左移动，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；

（4）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。