Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)，利用如圖裝置來探究單質(zhì)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(nèi)燃燒熄滅后，容器中是否有氧氣剩余?

（猜想假設(shè)）猜想①：有氧氣剩余；猜想②：無氧氣剩余。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）該小組同學(xué)按圖組裝好實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃。

（1）激光筆的作用是 ___________。

（2）紅磷燃燒產(chǎn)物與瓶底熱水反應(yīng)生成磷酸（H3PO4）的化學(xué)方程式為_____。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，燃燒匙內(nèi)的白磷先未燃著的原因是____________。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論如下：

（4）結(jié)論：猜想_________正確。

（拓展延伸）如圖是該小組同學(xué)從開始實(shí)驗(yàn)到最后裝置冷卻后的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，用氧氣傳感器測(cè)量容器內(nèi)氧氣濃度變化的曲線圖。

（5）在圖中_____(填“A、B、C、D、E”)點(diǎn)時(shí)紅磷燃燒熄滅；請(qǐng)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(xué)通過查閱資料可知，驗(yàn)證空氣中氧氣體積分?jǐn)?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(xì)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(shí)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(dá)到紅磷和白磷的著火點(diǎn) 【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(zhì)產(chǎn)生，試管內(nèi)液面上升，上升體積約占試管內(nèi)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(dá)到紅磷和白磷的著火點(diǎn)，引起白磷和紅磷燃燒，故填提供熱量，升高溫度，使溫度達(dá)到紅磷和白磷的著火點(diǎn)。

（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(yīng)生成磷酸，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：P2O5+3H2O2H3PO4。

（3）由圖可知，燃燒匙內(nèi)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(diǎn)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(shí)，短時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣較多，所以紅磷熄滅的時(shí)刻位于圖中的C點(diǎn)，故填C；

由實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程分析，曲線DE段氧氣濃度變化應(yīng)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(nèi)的氧氣減少，壓強(qiáng)減小，大氣壓將燒杯內(nèi)的水壓入試管中，且進(jìn)入試管內(nèi)的水的體積約占試管內(nèi)空氣體積的五分之一，故填鐵絲表面有紅色物質(zhì)產(chǎn)生，試管內(nèi)液面上升，上升體積約占試管內(nèi)空氣體積的五分之一。