Question

為測定空氣中氧氣與氮氣的體積比，某同學設計了如圖所示的裝置進行實驗．具體操作是：先關閉彈簧夾；再將螺旋狀的銅絲在酒精燈上灼燒后，迅速插入大試管接觸試管底部的白磷（過量）；然后立即塞緊橡膠塞．他觀察到大試管中產(chǎn)生大量的白煙．請你幫他解答下列問題：
（1）寫出白磷燃燒的化學方程式

 

．
（2）待試管冷卻后打開彈簧夾，此時可觀察到的現(xiàn)象為

 

，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是

 

．
（3）如果裝置氣密性不好，測出氧氣與氮氣的體積比將

 

（填偏大、偏小、不變）．

Answer 1

分析：（1）默寫白磷燃燒的化學方程式；
（2）根據(jù)白磷燃燒生成白色固體五氧化二磷而使試管內(nèi)氣體體積減小，結合空氣中氧氣含量分析實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并利用對壓強的認識解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因；
（3）分析裝置氣密性不好在冷卻過程中可能出現(xiàn)的意外，判斷該意外情況對實驗測出氧氣與氮氣的體積比的影響．

解答：解：（1）白磷在空氣中燃燒，與空氣中氧氣反應生成五氧化二磷，反應的化學方程式為4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
（2）白磷燃燒消耗氧氣，待試管冷卻后，由于占空氣體積

1

5

的氧氣被完全反應，管內(nèi)氣體體積減小，使試管內(nèi)壓強減小的緣故，打開彈簧夾，水倒流入試管內(nèi)，填補原來氧氣所占體積，因此進入的水的體積約占試管容積的

1

5

；
（3）如果裝置氣密性不好，在進行冷卻過程中，外界空氣進入試管，而導致進入水的體積偏小，則測出氧氣與氮氣的體積比偏小；
故答案為：
（1）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅
（2）水倒流入試管內(nèi)，約占試管容積的

1

5

；白磷燃燒消耗氧氣，使試管內(nèi)壓強減小的緣故
（3）偏小

點評：利用可燃物耗盡空氣中氧氣，測量所剩余氣體的體積而得到空氣中氧氣的體積分數(shù)，實驗中要求可燃物燃燒不能產(chǎn)生新的氣體．