Question

【题目】测定空气中氧气的含量，也可用如下方案：选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过得的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：

（1）实验前，要先检查气密性，其方法是：打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20 mL刻度处推至15 mL刻度处，____________，则说明装置的气密性好。

（2）实验中，若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到活塞前沿将在__________刻度处；若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。除观察到白磷燃烧现象外，还可观察到___________。

（3）写出红磷燃烧的化学方程式____________。

Answer 1

【答案】若活塞仍能返回至20mL刻度 12mL 活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上 4P + 5O22P2O5

【解析】

根据检测装置气密性原理，红磷测定空气组成的实验原理，进行分析解答。在（2）题中，注意被消耗的氧气是试管内的还是试管和注射器内的空气。

（1）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；

（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气，40mL× =8mL，活塞应停在20mL﹣8mL=12mL的刻度处；若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）× =12mL，活塞应停在20mL﹣12mL=8mL的刻度处。白磷燃烧放出热量，装置内的气体受热膨胀，气压增大，活塞先向右移动，冷却后装置内的气压降低，活塞先向左移动最终稳定在约8mL的刻度线上；

（3）磷燃烧是与氧气发生反应生成了五氧化二磷，反应的化学方程式是4P + 5O22P2O5。