Question

【题目】为测定空气中氧气与氮气的体积比，某同学设计了如图所示的装置进行实验．具体操作是：先关闭弹簧夹；再将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧后，迅速插入大试管接触试管底部的白磷（过量）；然后立即塞紧橡胶塞．他观察到大试管中产生大量的白烟．请你帮他解答下列问题：

⑴白磷在空气中燃烧，与空气中氧气反应的文字表达式_____。

⑵待试管冷却后打开止水夹，此时可观察到的现象为________，产生该现象的原因_________________

⑶装置气密性不好，则测出氧气与氮气的体积比________（填“偏大”“偏小”或“不变”），

⑷导致该结果的还有哪些原因_____________________

Answer 1

【答案】磷+氧气五氧化二磷；烧杯中的水沿导管进入试管中，且约占试管总体积的五分之一，白磷燃烧消耗试管中的氧气，使气压减小在大气压的作用下水被压入试管中。偏小白磷的量不足或未冷却到室温就打开止水夹

【解析】

（1）白磷在空气中燃烧，与空气中氧气反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷；

（2）白磷燃烧消耗氧气，待试管冷却后，由于占空气体积1/5的氧气被完全反应，管内气体体积减小，使试管内压强减小的缘故，打开弹簧夹，水倒流入试管内，填补原来氧气所占体积，因此进入的水的体积约占试管容积的1/5；

（3）如果装置气密性不好，在进行冷却过程中，外界空气进入试管，而导致进入水的体积偏小，则测出氧气与氮气的体积比偏小；

（4）红磷不足、气密性不好、未待温度冷却就打开止水夹都会导致测量结果偏小。