Question

某化学兴趣小组在老师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）该小组同学按图组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；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，白磷居然也被点燃。

（1）激光笔的作用是__________

（2）红磷燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸（H₃PO₄）的化学方程式为__________

（3）实验过程中，燃烧匙内的白磷先未燃着的原因是__________

（实验结论）根据上述实验现象，得出结论如下：

（4）结论1：猜想__________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__________（填“严谨”或“不严谨”）的，其理由是__________

（若回答下列小题，奖励4分，但化学总分不超过60分）

（拓展延伸）如图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__________（填“A、B、C、D、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__________

小组同学通过查阅资料可知，验证空气中氧气体积分数较好的药品是铁丝绒，利用铁与氧气、水等的缓慢氧化，可以将空气中氧气浓度消耗至0.2%。将足量细铁丝绒置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中（如图），一段时间后你将看到的现象是__________

Answer

使温度达到红磷、白磷的着火点 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 红磷没有燃烧，氧气浓度没有明显变化 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】

根据可燃物燃烧的条件：温度达到可燃物着火点，与氧气接触进行分析；根据反应物和生成物及反应条件书写化学方程式；根据铁和水、氧气同时接触时容易生锈进行分析解答。

（1）激光笔的作用是使温度达到红磷、白磷的着火点。

故填：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：。

故填。

（3）实验过程中，燃烧匙内的白磷先未燃着的原因是没有与氧气接触。

故填：没有与氧气接触。

（4）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；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。

故填：①；不严谨；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，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。

故填：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。