Question

5．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：選用 實(shí)際容積為4OmL的試管作反應(yīng)容器，將過量的紅磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過導(dǎo)管與實(shí)際容積為60mL且潤(rùn)滑性很好的針筒注射器組成如圖的實(shí)驗(yàn)裝置．假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行，且白磷所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，請(qǐng)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)前，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2OmL刻度處，則說明裝置是否漏氣（填是或否）否；
（2）若 先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到的活塞停留在何處？12mL；
（3）若 不使用彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．可觀察到的活塞停留在何處？8mL；
（4）若按小華的設(shè)想進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，實(shí)際可能遇到諸多問題而發(fā)生危險(xiǎn)，造成實(shí)驗(yàn)失�。�試舉一例：
橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等．

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和注意事項(xiàng)分析，在（2）和（3）兩問中，注意被消耗的氧氣是試管內(nèi)的還是試管和注射器內(nèi)的空氣體積的五分之一．

解答 解：（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，則說明整個(gè)裝置都不漏氣；故填：否；
（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，這時(shí)白磷燃燒消耗掉的只是試管內(nèi)的氧氣為40mL×$\frac{1}{5}$=8mL，所以活塞應(yīng)停在20mL-8mL=12mL的刻度處；故填：12mL；
（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，白磷實(shí)際消耗掉的是試管40mL和注射器內(nèi)20mL的氧氣為（40mL+20mL）×$\frac{1}{5}$=12mL，所以活塞應(yīng)停在20mL-12mL=8mL的刻度處；
故填：8mL；
（4）因?yàn)榘琢自诿荛]容器內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量使氣體膨脹，可能會(huì)使橡膠塞彈出、試管爆裂、不使用彈簧夾可能會(huì)使注射器活塞彈出等，造成實(shí)驗(yàn)失�。�故填：橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量的原理及可能造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因的分析，解此類問題時(shí)關(guān)鍵是分析清楚實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)．