Question

11．注射器是一种普通的医疗器械，但它在化学实验中发挥着越来越大的作用．某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，进行了如下探究活动：
【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸．
【设计实验】设计了如图的装置进行探究活动．
【步骤与现象】
①测量试管的容积为50mL；  ②检查装置的气密性良好；
③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；
④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象；
⑤燃烧结束，试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况．
【反思与交流】
（1）实验中利用了铜丝的导热性．
（2）兴趣小组同学测量试管容积的方法可能是将试管注满水，用量筒量出这些水的体积．
（3）步骤③中注射器活塞至少应调到10mL处（填整数）．
（4）步骤④中观察到的现象有白磷燃烧，产生大量白烟；
（5）小华同学认为步骤⑤在保证活塞自由移动的前提下，观察活塞位置时，最好将试管和注射器整体横放，小华同学的理由是减少活塞自重对气体体积的影响．
（6）该化学兴趣小组设计的装置与教材中的测量氧气体积分数实验装置相比，有何优点避免在试管外点燃白磷，既减少燃烧时插入造成的误差，又避免环境污染．

Answer 1

分析 本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是白磷，白磷的着火点比较低，装置设计的也比较好，在试管外部加热铜丝，操作简单，并且试管内的空气也不会逸散出来．利用铜丝的导热性，就可以点燃白磷，并且燃烧后的生成物是固体，不需要占很大的空间．本实验中用的是50mL的试管与润滑性很好的针筒注射器，并且活塞最少应调至在10mL处，有助于反应结束后计算体积．要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数．还要注意白磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟，污染环境．根据实验装置的特点分析解答优点．

解答 解：（1）根据实验装置，在试管外部加热铜丝，是为了引燃白磷，铜有良好的导热性．故答案为：导热性；
（2）测量试管容积的常用方法是，将试管装满水，然后测量水的体积．故答案为：将试管注满水，用量筒量出这些水的体积
（3）因为试管的容积为50mL，把试管5等分，每一等分为10mL，活塞最少应调至在10mL处．故答案为：10
（4）加热粗铜丝，观察现象，会看到白磷燃烧，发黄光、放热、冒出大量的白烟．故答案为：白磷燃烧，发出黄光，放出热量，产生大量白烟
（5）因为活塞本身也有重量，将试管和注射器整体横放，可以减少活塞自重对气体体积的影响．故答案为：减少活塞自重对气体体积的影响；
（6）该化学兴趣小组设计的装置与教材中的测量氧气体积分数实验装置相比，有何优点是：能使实验误差小，能够减少空气污染．
故答案为：（1）导热
（2）将试管注满水，用量筒量出这些水的体积
（3）10
（4）白磷燃烧，产生大量白烟
（5）减少活塞自重对气体体积的影响
（6）避免在试管外点燃白磷，既减少燃烧时插入造成的误差，又避免环境污染．（合理即可）

点评 本考点是用白磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．