Question

【題目】為粗略測量空氣中O2與N2的體積比，某學生設計了如圖所示的實驗裝置進行實驗。實驗時，先關閉彈簧夾k，將螺旋狀的銅絲在酒精燈火焰上灼燒后迅速插入大試管，接觸試管底部的過量的白磷，然后立即塞緊橡皮塞。由于白磷的著火點（燃燒所需的最低溫度）比紅磷低得多，因此反應很容易發(fā)生，可觀察到大試管中產生大量的白煙。

試回答以下問題：

（1）白磷燃燒反應的符號表達式___________________；

（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，則測出的O2與N2的體積比將_____（填“偏大”、“偏小”、或“不變”）。

（4）可以選用白磷進行該實驗，從反應物性質及生成物的狀態(tài)等角度考慮，其中的原因有：________；_________________________；______________________；

Answer 1

【答案】P+O2P2O5 水倒流進試管，約占試管容積的1/5 1：4 偏小 著火點低 只與氧氣反應 生成物是固體

【解析】

（1）白磷燃燒后產物是五氧化二磷，反應的符號表達式為：P+O2P2O5；

（2）由于氧氣被耗盡，試管內氣壓減小，且氧氣約占空氣體積的五分之一，待試管冷卻后打開彈簧夾，此時可觀察到的現(xiàn)象為水倒流進試管，約占試管容積的1/5；剩余的氣體主要是氮氣，約占空氣體積的五分之四，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，會導致外部的空氣進入試管，水倒流進入試管小于試管容積的1/5，使結果偏小；

（4）用燃燒法測量氧氣含量的物質必須符合：該物質只能與氧氣反應，且不能產生新的氣體。可以選用白磷進行該實驗的原因是由于白磷的著火點（燃燒所需的最低溫度）比紅磷低得多，白磷易點燃，白磷只能與氧氣反應，生成的五氧化二磷是固態(tài)的性質。