Question

為測(cè)定空氣中氧氣與氮?dú)獾捏w積比，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．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(guò)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(qǐng)你幫他解答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出自磷燃燒的化學(xué)方程式

 

（2）待試管冷卻后打開(kāi)彈簧夾，此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象為

 

，據(jù)此可證實(shí)空氣中O₂與N₂的體積比大約為

 

（3）如果裝置氣密性不好，測(cè)出氧氣與氮?dú)獾捏w積比將

 

 （填偏大、偏小、不變）．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：空氣與水

分析：（1）默寫(xiě)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(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并利用對(duì)壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí)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(guò)程中可能出現(xiàn)的意外，判斷該意外情況對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)出氧氣與氮?dú)獾捏w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(diǎn)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(kāi)彈簧夾，水倒流入試管內(nèi)，填補(bǔ)原來(lái)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(shí)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(guò)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(cè)出氧氣與氮?dú)獾捏w積比偏��；
故答案為：
（1）4P+5O₂

點(diǎn)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(diǎn)評(píng)：利用可燃物耗盡空氣中氧氣，測(cè)量所剩余氣體的體積而得到空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)中要求可燃物燃燒不能產(chǎn)生新的氣體．