Question

【題目】某化學興趣小組在老師指導下進行課外實驗，利用下列裝置來探究磷單質在空氣中燃燒后氧氣濃度的變化情況。

（提出問題）足量紅磷在密閉的四頸平底燒瓶內燃燒熄滅后，容器中是否有氧氣剩余？

（猜想假設）猜想①：有氧氣剩余；

猜想②：無氧氣剩余。

（實驗驗證）該小組同學按圖組裝好實驗裝置，利用高能激光筆照射燃燒匙上的紅磷，紅磷燃燒直至熄滅；待裝置完全冷卻后，將裝有白磷的燃燒匙提出水面，再次用高能激光筆照射，白磷居然也被點燃。

（1）激光筆的作用是__________

（2）紅磷燃燒產物與瓶底熱水反應生成磷酸（H3PO4）的化學方程式為__________

（3）實驗過程中，燃燒匙內的白磷先未燃著的原因是__________

（實驗結論）根據上述實驗現象，得出結論如下：

（4）結論1：猜想__________正確。

結論2：課本上用“燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量”的方法是__________（填“嚴謹”或“不嚴謹”）的，其理由是__________

（若回答下列小題，獎勵4分，但化學總分不超過60分）

（拓展延伸）如圖是該小組同學從開始實驗到最后裝置冷卻后的整個實驗過程中，用氧氣傳感器測量容器內氧氣濃度變化的曲線圖。

（5）在圖中__________（填“A、B、C、D、E”）點時紅磷燃燒熄滅；請你解釋曲線AB段、DE段氧氣濃度變化的主要原因：①__________②__________

小組同學通過查閱資料可知，驗證空氣中氧氣體積分數較好的藥品是鐵絲絨，利用鐵與氧氣、水等的緩慢氧化，可以將空氣中氧氣濃度消耗至0.2%。將足量細鐵絲絨置于試管底部，并倒扣在裝有水的燒杯中（如圖），一段時間后你將看到的現象是__________

Answer 1

【答案】使溫度達到紅磷、白磷的著火點 沒有與氧氣接觸 ① 不嚴謹 足量紅磷不能把裝置中的氧氣耗盡 C 紅磷沒有燃燒，氧氣濃度沒有明顯變化 白磷燃燒消耗氧氣，導致氧氣濃度減小 細鐵絲絨生銹，試管中的液面約上升至試管中空氣總體積的五分之一處

【解析】

根據可燃物燃燒的條件：溫度達到可燃物著火點，與氧氣接觸進行分析；根據反應物和生成物及反應條件書寫化學方程式；根據鐵和水、氧氣同時接觸時容易生銹進行分析解答。

（1）激光筆的作用是使溫度達到紅磷、白磷的著火點。

故填：使溫度達到紅磷、白磷的著火點。

（2）紅磷燃燒產物是五氧化二磷，與瓶底熱水反應生成磷酸（H3PO4），反應的化學方程式為：。

故填。

（3）實驗過程中，燃燒匙內的白磷先未燃著的原因是沒有與氧氣接觸。

故填：沒有與氧氣接觸。

（4）白磷能夠燃燒，說明裝置中含有氧氣，即紅磷沒有把裝置中的氧氣耗盡，因此猜想①正確；課本上用“燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量”的方法是不嚴謹的，其理由是足量紅磷不能把裝置中的氧氣耗盡。

故填：①；不嚴謹；足量紅磷不能把裝置中的氧氣耗盡。

（5）在圖中C點時紅磷燃燒熄滅；AB段：紅磷沒有燃燒，氧氣濃度沒有明顯變化；DE段：白磷燃燒消耗氧氣，導致氧氣濃度減小；一段時間后將看到的現象是細鐵絲絨生銹，試管中的液面約上升至試管中空氣總體積的五分之一處。

故填：C；AB段：紅磷沒有燃燒，氧氣濃度沒有明顯變化；DE段：白磷燃燒消耗氧氣，導致氧氣濃度減小；細鐵絲絨生銹，試管中的液面約上升至試管中空氣總體積的五分之一處。