Question

【题目】某化学兴趣小组在老师的指导下进行课外实验,利用下列装置来探究磷单质在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。

（提出问题）足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内充分燃烧,熄灭后,容器中是否有氧气剩余?

（猜想假设）猜想①:有氧气剩余;

猜想②:无氧气剩余。

（实验验证）该小组同学按如图1组装好实验装置,用高能激光笔分别照射燃烧匙上的红磷和白磷,红磷燃烧直至熄灭,白磷无明显变化;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷被点燃。

(1)激光笔的作用是________________________。

(2)红磷的燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)的化学方程式_________________ 。

(3)实验过程中燃烧匙内的白磷第一次未燃着的原因是_________________ 。

（实验结论）根据上述实验现象,得出如下结论

(4)结论1:猜想_______正确

结论2:课本上“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是_____(选填“严谨”或“不严谨”)的,其理由是_________________ 。

（注意:若答对第(5)(6)小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。）

（拓展延伸）如图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用氧气传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图

(5)在图中_____ (选填“A”“B”“C”“D”或“E")点时红磷燃烧熄灭。请你解释曲线AB段、DE段氧气浓度变化的主要原因

①________________________。

②________________________。

(6)小组同学通过查阅资料得知,能够较精确地验证空气中氧气体积分数的药品是铁丝绒,利用铁与氧气、水等的缓慢氧化,可以将空气中的氧气浓度消耗至0.2%。将足量细铁丝绒固定于试管底部,并倒扣在装有水的烧杯中(如图3)，一段时间后你将看到的现象是________________________。

Answer 1

【答案】使温度达到红磷、白磷的着火点 P2O5+3H2O2H3PO4 没有与氧气接触 ① 不严谨 足量红磷不能把装置中的氧气耗尽 C AB段：红磷没有燃烧，氧气浓度没有明显变化 DE段：白磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度减小 细铁丝绒生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处

【解析】

（1）燃烧是可燃物与氧气充分接触发生的发光、放热的剧烈的氧化反应。燃烧需要同时具备三个条件，激光笔的作用是使温度达到红磷、白磷的着火点；

（2）红磷燃烧产物是五氧化二磷，与瓶底热水反应生成磷酸（H3PO4），反应的化学方程式为：P2O5+3H2O 2H3PO4；

（3）实验过程中，燃烧匙内的白磷由于浸没在水中，被隔绝氧气，没有与氧气接触，未燃着；

（4）结论1：将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷能够燃烧，说明装置中含有氧气，即红磷没有把装置中的氧气耗尽，因此猜想①正确；

结论2：课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是足量红磷不能把装置中的氧气耗尽；

（5）在图中C点时红磷燃烧熄灭；

AB段：红磷没有燃烧，氧气浓度没有明显变化；

DE段：白磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度减小；

一段时间后将看到的现象是细铁丝绒生锈，试管中的液面上升，上升的水约占试管中空气总体积的五分之一。