Question

6．為測(cè)定空氣中氧氣的含量，小明同學(xué)設(shè)計(jì)如下方案：選用容積為40mL的試管作反應(yīng)器，將白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與容積為60mL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)馨凑招∶鞯脑O(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)前應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性
（2）若先夾緊彈簧夾，用凸透鏡聚光加熱白磷，可觀察到的試管內(nèi)現(xiàn)象為：白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，并放熱；燃燒結(jié)束，等到試管冷卻后再松開彈簧夾．假設(shè)氧氣完全反應(yīng)，活塞理論上應(yīng)向左移動(dòng)約8mL．（活塞潤滑性很好）
（3）小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的測(cè)量結(jié)果偏小，可能的原因有ABC（可多選）
A、氣密性檢查方法不妥，導(dǎo)致氣密性不夠好   B、白磷質(zhì)量不夠
C、未等試管冷卻就讀數(shù)                     D、針筒注射器的容積太大．

Answer 1

分析 本題是測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實(shí)驗(yàn)中用的是過量的白磷，燃燒后的生成物是固體，不需要占很大的空間．本實(shí)驗(yàn)中用的是40mL的試管與實(shí)際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器，并且活塞在20mL處，有助于反應(yīng)結(jié)束后計(jì)算體積．要使本實(shí)驗(yàn)成功，必須注意以下幾點(diǎn)：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意防止試管受熱不均或氣體體積受熱膨脹過大，從而造成試管炸裂．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）若先夾緊彈簧夾，用凸透鏡聚光加熱白磷，可觀察到的試管內(nèi)現(xiàn)象為：白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，并放熱；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，活塞理論上應(yīng)向左移動(dòng)約8mL；
（3）小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)的測(cè)量結(jié)果偏小，可能的原因有：白磷量不足或裝置氣密性不好或未冷卻到室溫就讀數(shù)．
故答案為：
（1）氣密性；
（2）產(chǎn)生大量白煙；8；
（3）ABC．

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)．