Question

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

磷+氧氣

點燃

五氧化二磷

；
（2）待試管冷卻后打開彈簧夾，此時可觀察到的現象為

水倒流進試管，約占試管容積的1/5

，據此可證實空氣中O₂與N₂的體積比大約為

1：4

；
（3）如果裝置氣密性不好，則測出的O₂與N₂的體積比將

偏小

（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等角度考慮，其中的原因有：

著火點低

；

只與氧氣反應

；

生成物是固體

．

Answer 1

分析：（1）結合實際反應書寫表達式；
（2）根據由于白磷燃燒消耗氧氣使瓶內氣壓減小分析；
（3）根據裝置氣密性不好對氧氣含量測定的影響分析；
（4）從題干：由于白磷的著火點（燃燒所需的最低溫度）比紅磷低得多的信息及選擇測定空氣中氧氣含量的原理分析．

解答：解：（1）白磷燃燒后產物是五氧化二磷．
故答案為：磷+氧氣

點燃

五氧化二磷；
（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，所以水倒流進試管，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．
故答案為：水倒流進試管，約占試管容積的1/5；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�。�
故答案為：偏�。�
（4）由于白磷的著火點（燃燒所需的最低溫度）比紅磷低得多可知白磷易點燃；能做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，故白磷具有只能與氧氣反應，生成的五氧化二磷是固態的性質．
故答案為：著火點低、只與氧氣反應、生成物是固體．

點評：此題是空氣成分測定的考查題，解題的關鍵是對整個實驗的原理操作、實驗結論的分析及注意事項的掌握，屬基礎性實驗知識考查題．