Question

为粗略测量空气中O₂与N₂的体积比，某学生设计了如图所示的实验装置进行实验．实验时，先关闭弹簧夹k，将螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上灼烧后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷，然后立即塞紧橡皮塞．由于白磷的着火点（燃烧所需的最低温度）比红磷低得多，因此反应很容易发生，可观察到大试管中产生大量的白烟．
试回答以下问题：
（1）白磷燃烧反应的文字或符号表达式

磷+氧气

点燃

五氧化二磷

；
（2）待试管冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象为

水倒流进试管，约占试管容积的

1

5

，据此可证实空气中O₂与N₂的体积比大约为

1：4

；
（3）如果装置气密性不好，则测出的O₂与N₂的体积比将

偏小

（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．

Answer 1

分析：（1）根据白磷燃烧的反应，写出反应的文字表达式；
（2）根据由于白磷燃烧消耗氧气使瓶内气压减小分析；
（3）根据测量空气中O₂与N₂的体积比的实验注意事项分析．

解答：解：（1）白磷燃烧后生成了五氧化二磷，反应的文字表达式是：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）由于试管内氧气被耗尽，试管内气压减小，且氧气约占空气体积的五分之一，所以水倒流进试管，约占试管容积的

1

5

；剩余的气体主要是氮气，约占空气体积的五分之四；据此可证实空气中O₂与N₂的体积比大约为1：4；
（3）如果装置气密性不好，会导致外部的空气进入试管，水倒流进入试管小于试管容积的1/5，使结果偏小．
故答为：（1）磷+氧气

点燃

五氧化二磷；（2）水倒流进试管，约占试管容积的

1

5

，1：4；（3）偏小．

点评：此题是空气成分测定的考查题，解题的关键是对整个实验的原理操作、实验结论的分析及注意事项的掌握，属基础性实验知识考查题．