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)紅磷燃燒的化學方程式為_____。

(3)實驗過程中，剛開始即使用激光筆照射，燃燒匙內的白磷也不會燃燒的原因是_____。

（實驗結論）根據上述實驗，得出結論如下：

(4)結論1：猜想_____正確。

結論2：用“燃磷法測定空氣中氧氣含量”時，選擇_____(填“紅磷”或“白磷”)更合適，理由是_____。

（拓展延伸）下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。AB段_____，DE段_____。

(6)小組同學通過查閱資料得知，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】提供熱量使溫度達到紅磷和白磷的著火點 4P+5O22P2O5 白磷未與氧氣接觸 ① 白磷 足量的白磷燃燒能將裝置內的氧氣消耗更完全 C 紅磷發生緩慢氧化消耗少量氧氣 白磷燃燒，消耗大量氧氣 鐵絲表面有紅褐色物質生成，試管內液面上升，上升水的體積約占試管內空氣體積的1/5

【解析】

(1) 激光筆的作用是使溫度達到紅磷、白磷的著火點；

(2)紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O22P2O5；

(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；

(4) 結論1：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；

結論2：經過實驗對比可知，足量的白磷燃燒能將裝置內的氧氣消耗更完全；

(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�。�

(6) 一段時間后將看到的現象是細鐵絲表面有紅褐色物質生成，試管中的液面約上升至試管中空氣總體積的五分之一處。