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”）．
（4）可以选用白磷进行该实验，从反应物性质及生成物的状态等角度考虑，其中的原因有：

着火点低

；

只与氧气反应

；

生成物是固体

．

Answer 1

分析：（1）结合实际反应书写表达式；
（2）根据由于白磷燃烧消耗氧气使瓶内气压减小分析；
（3）根据装置气密性不好对氧气含量测定的影响分析；
（4）从题干：由于白磷的着火点（燃烧所需的最低温度）比红磷低得多的信息及选择测定空气中氧气含量的原理分析．

解答：解：（1）白磷燃烧后产物是五氧化二磷．
故答案为：磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）由于氧气被耗尽，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．
故答案为：水倒流进试管，约占试管容积的1/5；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．
故答案为：偏小；
（4）由于白磷的着火点（燃烧所需的最低温度）比红磷低得多可知白磷易点燃；能做测量氧气含量的物质必须符合：该物质只能与氧气反应，且不能产生新的气体，故白磷具有只能与氧气反应，生成的五氧化二磷是固态的性质．
故答案为：着火点低、只与氧气反应、生成物是固体．

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．