Question

【題目】已知白磷的著火點為40℃，某化學興趣小組為探究可燃物的燃燒條件，設計并進行了如下實驗（實驗過程中長頸漏斗下端始終在液面以下；注射器的摩擦力忽略不計）：

（1）實驗前需要檢驗裝置的氣密性，寫出檢驗該裝置氣密性的方法：______________。

（2）寫出白磷燃燒的化學方程式：__________________________。

實驗步驟	實驗現象
①將白磷放在燃燒匙內，塞好膠塞
②從長頸漏斗向瓶內迅速注入60℃的水至剛剛浸沒白磷	白磷沒燃燒
③連接好注射器，向瓶內推入空氣，瓶內水面下降，停止推入空氣	白磷燃燒，有白煙產生
④白磷熄滅后，瓶內水面上升，最后淹沒白磷	白磷熄滅

（3）對比步驟②和③可知，可燃物燃燒條件之一是___________________，若把60℃的水換成20℃的水，重復實驗步驟②和③，對比兩次實驗現象，還可以得出可燃物燃燒需要滿足的條件是_______________。

（4）步驟④中瓶內液面上升，原因是____________________。

（實驗拓展）用儀器測定白磷燃燒時集氣瓶內氧氣體積分數的變化，結果如圖2所示[橫坐標為反應時間（s），縱坐標為密閉容器中氧氣的體積分數（%）]。

（5）通過分析數據，你對燃燒需要氧氣有什么新的認識：___________________。

（6）分析圖2中曲線變化趨勢可知，在___________________（填字母）點時白磷全部熄滅。請解釋曲線AB段、BC段、CD段的變化原因：

AB段：____________________________________________。

BC段：____________________________________________。

CD段：____________________________________________。

Answer 1

【答案】從長頸漏斗加入水至下端浸沒水中，向右拉動注射器，若長頸漏斗下端有氣泡產生，則說明裝置氣密性良好 與空氣（或氧氣）接觸 溫度達到可燃物的著火點 白磷燃燒消耗氧氣，使瓶內壓強減小 可燃物燃燒需要一定體積分數的氧氣（合理即可） B 白磷燃燒將氧氣消耗，導致氧氣減少 白磷燃燒，反應過程較劇烈、較快，導致瓶內氣體濃度不均勻 因為分子不斷運動，最終瓶內各部分氣體濃度均勻

【解析】

（1）檢查該裝置氣密性的方法：從長頸漏斗加入水至下端浸沒水中，向右拉動注射器，若長頸漏斗下端有氣泡產生，則說明裝置氣密性良好，因為向右拉動注射器，裝置內壓強減小，在大氣壓的作用下，空氣通過長頸漏斗進入裝置中，故填：從長頸漏斗加入水至下端浸沒水中，向右拉動注射器，若長頸漏斗下端有氣泡產生，則說明裝置氣密性良好；

（2）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，該反應的化學方程式為：；

（3）②從長頸漏斗向瓶內迅速注入60℃的水至剛剛浸沒白磷，白磷沒有燃燒；③連接好注射器，向瓶內推入空氣，瓶內水面下降，停止推入空氣 ，白磷燃燒，有白煙產生，60℃達到了白磷的著火點，水下的白磷不燃燒，與空氣接觸的白磷燃燒，說明可燃物燃燒條件之一是：與空氣（或氧氣）接觸；

若把60℃的水換成20℃的水，重復實驗步驟②和③，白磷均不燃燒，說明燃燒需要溫度達到可燃物的著火點；

（4）白磷燃燒，消耗氧氣，待裝置冷卻至室溫后，裝置內壓強減小，在外界大氣壓的作用下，裝置內液面上升，故填：白磷燃燒消耗氧氣，使瓶內壓強減小；

（5）由圖可知，隨著反應的進行，氧氣的體積分數逐漸減小，待氧氣的體積分數減小到一定程度時，白磷不再燃燒，說明可燃物燃燒需要一定體積分數的氧氣；

（6）由圖可知，B點時，氧氣的體積分數最小，說明這時，白磷全部熄滅，故填：B；

AB段：白磷燃燒消耗氧氣，隨著反應的進行氧氣體積分數逐漸減小，故填：白磷燃燒將氧氣消耗，導致氧氣減少；

BC段：白磷燃燒反應劇烈、較快，導致瓶內氣體濃度不均勻，導致測得氧氣濃度略微升高，故填：白磷燃燒，反應過程較劇烈、較快，導致瓶內氣體濃度不均勻；

CD段：分子在不斷運動，反應完全后，瓶內的氣體又重新均勻分布，使得氧氣濃度趨于平緩，故填：因為分子不斷運動，最終瓶內各部分氣體濃度均勻。