Question

9．為測定空氣中氧氣的含量，小華同學(xué)打算設(shè)計如下方案：選用實際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過導(dǎo)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(shè)此實驗?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，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：裝置的氣密性好；
（2）若先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．可觀察到的現(xiàn)象是活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約約在12mL的刻度線上
（3）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻．可觀察到的現(xiàn)象為活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約8mL的刻度線上．
（4）若按小華的設(shè)想進(jìn)行實驗，實際可能遇到諸多問題而發(fā)生危險，造成實驗失�。�例如：橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等．

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論和注意事項分析，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$\frac{1}{5}$．

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，則說明整個裝置都不漏氣；
（2）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(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；
（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(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；
故答案為：（1）裝置的氣密性好；（2）活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約約在12mL的刻度線上；（3）活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約8mL的刻度線上．

點評 本題主要考查實驗測定空氣中氧氣含量的原理及對實驗優(yōu)缺點的分析評價，解此類問題時關(guān)鍵是分析清楚實驗原理，了解實驗過程中的注意事項．