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。假設此實驗能夠按照小華的設想正常進行，且白磷所占體積、橡皮塞體積、導管內的氣體體積均忽略不計，請回答下列問題：

（1）實驗前，打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從 20mL 刻度處攤至15mL 刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回只 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，寫出磷燃燒的化學方程式：_____。可觀察到的現象有：_____。

（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。當試管冷卻后可觀察到注射器的活塞停在_____刻度處。

Answer 1

【答案】裝置的氣密性好 4P+5O22P2O5 活塞向左運動，停止在12mL的刻度處 約8mL

【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，說明整個裝置都不漏氣，裝置的氣密性好，故填裝置的氣密性好。

（2）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，故反應的化學方程式寫為：4P+5O 2 2P2O5；

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，其體積為為40mL×＝8mL，所以活塞向左運動，且停在20mL﹣8mL＝12mL的刻度處，故填活塞向左運動，停止在12mL的刻度處。

（3）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，其體積為（40mL+20mL）×＝12mL，所以活塞應停在20mL﹣12mL＝8mL的刻度處，故填約8mL。