Question

【題目】為測定空氣中氧氣的含量，某興趣小組的同學選用40mL的試管和量程足夠大且潤滑效果很好的注射器作器材（如圖）。將一定量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊管口，夾緊彈簧夾。加熱白磷，燃燒結束。待試管完全冷卻后松開彈簧夾，觀察現象。

（1）正式開始實驗前，該興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察活塞是否返回至20mL刻度處。該操作的主要目的是_____________。

（2）實驗后，可以觀察到針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移動到約14mL刻度處，則該興趣小組測得空氣中氧氣的體積分數為__________。

（3）若實驗測得的結果偏小，可能的原因有哪些？（列舉兩條）_____、_________；

（4）若實驗中不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，充分反應直到燃燒結束試管冷卻后，試驗中可觀察的現象為______________。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 15% 白磷量不足 未冷卻至室溫 白磷燃燒產生白色的煙，發黃光，放出大量的熱；注射器活塞讀數先變大然后變小（且最終活塞讀數更小）

【解析】

（1）在做有關消耗氣體體積或氣體的生成的實驗時，首先要檢查裝置的氣密性．正式開始實驗前，該興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，說明該裝置不漏氣，裝置的氣密性良好．該操作的目的就是檢查裝置的氣密性．故填：檢查裝置的氣密性；
（2）白磷燃燒消耗了裝置內的氧氣，針筒活塞會從原來的20mL刻度處慢慢向左移動到約14mL刻度處，氣體體積減少了（20-14）mL=6mL，即氧氣的體積為6mL，則該興趣小組測得空氣中氧氣的體積分數為 ×100%＝15%；故填：15%；
（3）沒有冷卻就讀數，氣體體積膨脹，測得的氧氣的體積分數偏低；白磷的量不足，氧氣有剩余，測得的氧氣的體積分數偏低；裝置漏氣，內外的壓強差小，測得的氧氣的體積分數偏低；故填：白磷的量不足，未冷卻至室溫；
（4）由于白磷燃燒放出了大量的熱，使氣體膨脹，所以活塞先向右移動；由于白磷燃燒消耗了氧氣，冷卻至室溫時，活塞向左移動．故填：白磷燃燒產生白色的煙，發黃光，放出大量的熱；注射器活塞讀數先變大然后變小（且最終活塞讀數更小）