Question

【题目】如图所示装置可粗略地测定空气中氧气和氮气的体积比。分析下列各步操作，回答问题：

(1)在试管底部铺一层细沙，并放一小块擦干的白磷（40度可燃烧），先关闭活塞，把螺旋状铜丝在酒精灯上加热后迅速插入大试管中并接触白磷，将胶塞塞紧，观察到的现象是__________________________________________________，白磷燃烧的化学符号表达式是______________________________。

(2)待试管冷却后，打开活塞，观察到的现象是__________________________________；证明空气中氧气和氮气的体积比为_________；此实验同时说明氧气具有____________的性质。

(3)上述实验可用来测定空气中的含氧量，在做实验时，若水的高度没有达到预期的高度，这可能是由哪些原因引起的___________________________________________________。

(4)同学们又设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。

方案一 方案二

两个方案的实验测定结果不同，测定结果比较准确的是方案_________，原因是____________________。

Answer 1

【答案】白磷剧烈燃烧，放出热量发出黄色火焰， 产生大量白烟P+O2P2O5烧杯中的水沿导气管进入试管中，约占试管容积的五分之一1:4支持燃烧白磷的量不足，装置漏气，未冷却至室温就打开弹簧夹(其他合理答案都正确)方案二方案二的实验始终在密闭装置中进行，能保持瓶内气体在反应前不发生改变(或方案一在实验过程中打开了塞子，瓶中的气体成分在反应前发生了改变)。

【解析】

(1)白磷在空气中燃烧的现象是白磷剧烈燃烧，放出热量发出黄色火焰， 产生大量白烟，故填白磷剧烈燃烧，放出热量发出黄色火焰， 产生大量白烟；

白磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故文字表达式写为P+O2P2O5。

（2）白磷燃烧消耗了试管内的氧气，管内压强减小，冷却后打开活塞，烧杯中的水沿导气管进入试管中，约占试管容积的五分之一，故填烧杯中的水沿导气管进入试管中，约占试管容积的五分之一；

进入试管内的水的体积就是原来试管内氧气的体积，为试管容积的1/5，那么氮气体积约为试管容积的4/5，则氧气与氮气的体积比为1:4，故填1:4；

白磷在试管内燃烧，说明氧气具有支持白磷燃烧的性质，故填支持燃烧。

（3）进入试管内的水少于预期值，表明反应后试管内有氧气剩余，原因可能是白磷的量不足，或装置的气密性差，或未冷却至室温就打开弹簧夹，故填白磷的量不足，装置漏气，未冷却至室温就打开弹簧夹(其他合理答案都正确)；

（4）测定结果比较准确的应该是方案二，故填二；

方案二中不需打开塞子就可以点燃白磷，实验始终在密闭装置中进行，故填方案二的实验始终在密闭装置中进行，能保持瓶内气体在反应前不发生改变(或方案一在实验过程中打开了塞子，瓶中的气体成分在反应前发生了改变)。