Question

為測定空氣中氧氣與氮氣的體積比，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置進(jìn)行實驗．具體操作是：先關(guān)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）寫出自磷燃燒的化學(xué)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

 

，據(jù)此可證實空氣中O₂與N₂的體積比大約為

 

（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

考點：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）默寫白磷燃燒的化學(xué)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(jié)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(qiáng)的認(rèn)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(yīng)生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)，管內(nèi)氣體體積減小，使試管內(nèi)壓強(qiáng)減小的緣故，打開彈簧夾，水倒流入試管內(nèi)，填補(bǔ)原來氧氣所占體積，因此進(jìn)入的水的體積約占試管容積的

1

5

；據(jù)此可證實空氣中O₂與N₂的體積比大約為 1：4．
（3）如果裝置氣密性不好，在進(jìn)行冷卻過程中，外界空氣進(jìn)入試管，而導(dǎo)致進(jìn)入水的體積偏小，則測出氧氣與氮氣的體積比偏��；
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

； 1：4
（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?jǐn)?shù)，實驗中要求可燃物燃燒不能產(chǎn)生新的氣體．