Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)，利用圖1裝置來探究單質(zhì)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?jī)?nèi)燃燒熄滅后，容器中是否有氧氣剩余？

（猜想假設(shè)）猜想①：有氧氣剩余；猜想②：無氧氣剩余。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）該小組同學(xué)按圖組裝好實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃。

（1）紅磷燃燒產(chǎn)物與瓶底熱水反應(yīng)生成磷酸（H3PO4）的化學(xué)方程式為_____。

（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論為猜想_____（填序號(hào)①或②）是正確的。

（拓展延伸）圖2是該小組同學(xué)從開始實(shí)驗(yàn)到最后裝置冷卻后的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，用氧氣傳感器測(cè)量容器內(nèi)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(xué)通過査閱資料發(fā)現(xiàn)，還可以用鐵絲絨驗(yàn)證空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，將足量細(xì)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(shí)間后可以看到的現(xiàn)象是_____。

Answer 1

【答案】P2O5＋3H2O=2H3PO4 ① 紅磷和氧氣反應(yīng)使氧氣濃度減小（寫了化學(xué)方程式也可） 此時(shí)氧氣的濃度較小，白磷燃燒的反應(yīng)變慢，導(dǎo)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(chǎn)物是五氧化二磷，五氧化二磷與瓶底熱水反應(yīng)生成磷酸（H3PO4）的化學(xué)方程式為：P2O5＋3H2O=2H3PO4；

（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，反應(yīng)后氧氣有剩余，得出結(jié)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(yīng)使氧氣濃度減小；

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

（5）鐵絲生銹消耗水和氧氣，導(dǎo)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(shí)間后可以看到的現(xiàn)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。