Question

已知白磷的着火点为40℃，某化学兴趣小组为探究可燃物的燃烧条件，设计并进行了如下实验（实验过程中长颈漏斗下端始终在液面以下；注射器的摩擦力忽略不计）：

（1）实验前需要检验装置的气密性，写出检验该装置气密性的方法：______________。

（2）写出白磷燃烧的化学方程式：__________________________。

实验步骤	实验现象
①将白磷放在燃烧匙内，塞好胶塞
②从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的水至刚刚浸没白磷	白磷没燃烧
③连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，停止推入空气	白磷燃烧，有白烟产生
④白磷熄灭后，瓶内水面上升，最后淹没白磷	白磷熄灭

（3）对比步骤②和③可知，可燃物燃烧条件之一是___________________，若把60℃的水换成20℃的水，重复实验步骤②和③，对比两次实验现象，还可以得出可燃物燃烧需要满足的条件是_______________。

（4）步骤④中瓶内液面上升，原因是____________________。

（实验拓展）用仪器测定白磷燃烧时集气瓶内氧气体积分数的变化，结果如图2所示[横坐标为反应时间（s），纵坐标为密闭容器中氧气的体积分数（%）]。

（5）通过分析数据，你对燃烧需要氧气有什么新的认识：___________________。

（6）分析图2中曲线变化趋势可知，在___________________（填字母）点时白磷全部熄灭。请解释曲线AB段、BC段、CD段的变化原因：

AB段：____________________________________________。

BC段：____________________________________________。

CD段：____________________________________________。

Answer

从长颈漏斗加入水至下端浸没水中，向右拉动注射器，若长颈漏斗下端有气泡产生，则说明装置气密性良好 与空气（或氧气）接触 温度达到可燃物的着火点 白磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小 可燃物燃烧需要一定体积分数的氧气（合理即可） B 白磷燃烧将氧气消耗，导致氧气减少 白磷燃烧，反应过程较剧烈、较快，导致瓶内气体浓度不均匀 因为分子不断运动，最终瓶内各部分气体浓度均匀

【解析】

（1）检查该装置气密性的方法：从长颈漏斗加入水至下端浸没水中，向右拉动注射器，若长颈漏斗下端有气泡产生，则说明装置气密性良好，因为向右拉动注射器，装置内压强减小，在大气压的作用下，空气通过长颈漏斗进入装置中，故填：从长颈漏斗加入水至下端浸没水中，向右拉动注射器，若长颈漏斗下端有气泡产生，则说明装置气密性良好；

（2）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；

（3）②从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的水至刚刚浸没白磷，白磷没有燃烧；③连接好注射器，向瓶内推入空气，瓶内水面下降，停止推入空气 ，白磷燃烧，有白烟产生，60℃达到了白磷的着火点，水下的白磷不燃烧，与空气接触的白磷燃烧，说明可燃物燃烧条件之一是：与空气（或氧气）接触；

若把60℃的水换成20℃的水，重复实验步骤②和③，白磷均不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点；

（4）白磷燃烧，消耗氧气，待装置冷却至室温后，装置内压强减小，在外界大气压的作用下，装置内液面上升，故填：白磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小；

（5）由图可知，随着反应的进行，氧气的体积分数逐渐减小，待氧气的体积分数减小到一定程度时，白磷不再燃烧，说明可燃物燃烧需要一定体积分数的氧气；

（6）由图可知，B点时，氧气的体积分数最小，说明这时，白磷全部熄灭，故填：B；

AB段：白磷燃烧消耗氧气，随着反应的进行氧气体积分数逐渐减小，故填：白磷燃烧将氧气消耗，导致氧气减少；

BC段：白磷燃烧反应剧烈、较快，导致瓶内气体浓度不均匀，导致测得氧气浓度略微升高，故填：白磷燃烧，反应过程较剧烈、较快，导致瓶内气体浓度不均匀；

CD段：分子在不断运动，反应完全后，瓶内的气体又重新均匀分布，使得氧气浓度趋于平缓，故填：因为分子不断运动，最终瓶内各部分气体浓度均匀。