Question

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，将过量的白磷放人试管，用橡皮塞塞紧试管，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下图的实验装置。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）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20 ml刻度处推至15 mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_________________；

（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____________________；

（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。可观察到的现象为____________________。

Answer

装置的气密性好 白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12ml的刻度线上 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

【解析】

（1） 为确保实验成功，一定要保证装置不漏气，故实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20 ml刻度处推至15 mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置的气密性好

（2） 若先夹紧弹簧夹，那么空气的总体积只有试管内的40mL，那么白磷燃烧消耗的氧气体积为40mL×1/5=8mL，故燃烧结束，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，产生白烟，活塞前沿约在12ml的刻度线上

（3） 若不使用弹簧夹，那么空气的总体积除了试管内的40mL，还得加上注射器内的20mL，那么白磷燃烧消耗的氧气体积为（40mL+20mL）×1/5=12mL， 充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为: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