Question

【題目】某化學興趣小組在老師指導下進行課外實驗，利用圖1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）紅磷燃燒產物與瓶底熱水反應生成磷酸（H3PO4）的化學方程式為_____。

（2）根據上述實驗現象，得出結論為猜想_____（填序號①或②）是正確的。

（拓展延伸）圖2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。

（3）BC段氧氣濃度減小的原因是_____。

（4）DE段氧氣濃度曲線變緩的原因是：_____。

（5）小組同學通過査閱資料發現，還可以用鐵絲絨驗證空氣中氧氣的體積分數，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3），有可能將空氣中氧氣濃度消耗至0.2％。一段時間后可以看到的現象是_____。

Answer 1

【答案】P2O5＋3H2O=2H3PO4 ① 紅磷和氧氣反應使氧氣濃度減小（寫了化學方程式也可） 此時氧氣的濃度較小，白磷燃燒的反應變慢，導致氧氣濃度曲線變緩 鐵絲生銹，試管中液面上升，試管中的液面約上升至試管中空氣總體積的五分之一處

【解析】

（1）紅磷燃燒產物是五氧化二磷，五氧化二磷與瓶底熱水反應生成磷酸（H3PO4）的化學方程式為：P2O5＋3H2O=2H3PO4；

（2）根據上述實驗現象可知，反應后氧氣有剩余，得出結論為猜想①是正確的；

（3）BC段氧氣濃度減小的原因是紅磷和氧氣反應使氧氣濃度減小；

（4）DE段氧氣濃度曲線變緩的原因是此時氧氣的濃度較小，白磷燃燒的反應變慢，導致氧氣濃度曲線變緩；

（5）鐵絲生銹消耗水和氧氣，導致試管中氣壓減小，在外界大氣壓作用下，試管中的液面上升，因此一段時間后可以看到的現象是鐵絲生銹，試管中液面上升，試管中的液面約上升至試管中空氣總體積的五分之一處。