Question

【題目】某化學興趣小組在老師指導下進行課外實驗，利用如圖裝置來探究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，利用高氣壓傳感器能激光筆照射燃燒匙上的紅磷，紅磷燃燒直至熄滅；待裝置氧氣完全冷卻后，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(chǎn)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(jù)上述實驗現(xiàn)象，得出結論如下：

（4）結論：猜想_________正確。

（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________。

（6）小組同學通過查閱資料可知，驗證空氣中氧氣體積分數(shù)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）較長時間后你將看到的現(xiàn)象是_______。

Answer 1

【答案】提供熱量，升高溫度，使溫度達到紅磷和白磷的著火點 【答題空2】P2O5+3H2O2H3PO4 白磷沒有與氧氣接觸 【答題空4】① C 紅磷發(fā)生緩慢氧化，消耗少部分氧氣 白磷燃燒，消耗較多氧氣 鐵絲表面有紅色物質產(chǎn)生，試管內液面上升，上升體積約占試管內空氣體積的五分之一

【解析】

（1）由題文可知，激光筆的作用是提供熱量，升高溫度，使溫度達到紅磷和白磷的著火點，引起白磷和紅磷燃燒，故填提供熱量，升高溫度，使溫度達到紅磷和白磷的著火點。

（2）紅磷與氧氣發(fā)生燃燒后產(chǎn)物是五氧化二磷，五氧化二磷與熱水反應生成磷酸，故反應的化學方程式寫為：P2O5+3H2O2H3PO4。

（3）由圖可知，燃燒匙內的白磷先未燃著的原因是白磷在水下，沒有與氧氣接觸，故填白磷沒有與氧氣接觸。

（4）由“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”可知，紅磷燃燒熄滅后，容器中仍有氧氣，所以猜想①正確，故填①。

（5）紅磷燃燒時，短時間內消耗的氧氣較多，所以紅磷熄滅的時刻位于圖中的C點，故填C；

由實驗過程分析，曲線AB段氧氣濃度變化是未燃燒的紅磷發(fā)生緩慢氧化引起的，故填紅磷發(fā)生緩慢氧化，消耗少部分氧氣；

由實驗過程分析，曲線DE段氧氣濃度變化應該是白磷燃燒消耗氧氣引起的，故填白磷燃燒，消耗較多氧氣。

（6）鐵與氧氣、水等發(fā)生緩慢氧化生成鐵銹，使試管內的氧氣減少，壓強減小，大氣壓將燒杯內的水壓入試管中，且進入試管內的水的體積約占試管內空氣體積的五分之一，故填鐵絲表面有紅色物質產(chǎn)生，試管內液面上升，上升體積約占試管內空氣體積的五分之一。