Question

為測(cè)定空氣中氧氣的含量，小華同學(xué)打算設(shè)計(jì)如下方案：選實(shí)際容積為40毫升的試管做反應(yīng)容器。將過(guò)量白磷放入試管中，用橡皮塞塞緊試管口，通過(guò)導(dǎo)管與實(shí)際容積為60毫升，且潤(rùn)滑性很好的針筒注射劑組成如左圖。  假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)馨葱∪A的設(shè)想正常進(jìn)行且白磷和導(dǎo)管內(nèi)空氣所占體積忽略不計(jì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①       驗(yàn)錢(qián)前，打開(kāi)彈簧夾，將注射劑的活塞前遠(yuǎn)沿從20毫升推至15毫升刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20毫升刻度處，則說(shuō)明                                                   

②       若現(xiàn)夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后，再松開(kāi)彈簧夾，可觀察到注射器活塞停留在          ml處                                                   

③若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)后，試管冷卻，可觀察到注射器活塞停留在          ml處

④若按小華的設(shè)想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際遇到諸多問(wèn)題而發(fā)生危險(xiǎn)，造成實(shí)驗(yàn)失敗。如                                                     

 

Answer 1

【答案】

：（1）說(shuō)明裝置的氣密性比較好；

（2）12mL；注射器活塞先向右移動(dòng)，③后向左移動(dòng)；8 mL；

④試管口的橡膠塞被沖出或注射器活塞被沖出或試管爆裂．

【解析】（1）將注射器的活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至20mL處，說(shuō)明裝置的氣密性比較好；

（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這只是消耗了40mL的試管中空氣中的氧氣，等到試管冷卻后再松開(kāi)彈簧夾，會(huì)發(fā)現(xiàn)注射器的活塞向左移動(dòng)8mL，將觀察到活塞前沿將在12mL處；

③若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，白磷燃燒放出大量的熱，使試管中的壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng)，活塞向右移動(dòng)，反應(yīng)消耗了氧氣，冷卻后活塞右向左移動(dòng)；從圖中可以看出，白磷共消耗了60mL空氣中的氧氣，等到試管冷卻后再松開(kāi)彈簧夾，會(huì)發(fā)現(xiàn)注射器的活塞向左移動(dòng)12mL，最后活塞將停在8mL處；

④因?yàn)榘琢兹紵�放出大量的熱，�?huì)使密閉體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，所以該實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題有：橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等．