题目内容
【题目】某化学兴趣小组在老师指导下进行课外实验，利用如图装置来探究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，利用高气压传感器能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置氧气完全冷却后，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：猜想_________正确。
（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________。
（6）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）较长时间后你将看到的现象是_______。
【答案】提供热量，升高温度，使温度达到红磷和白磷的着火点 【答题空2】P2O5+3H2O
2H3PO4 白磷没有与氧气接触 【答题空4】① C 红磷发生缓慢氧化，消耗少部分氧气 白磷燃烧，消耗较多氧气 铁丝表面有红色物质产生，试管内液面上升，上升体积约占试管内空气体积的五分之一
【解析】
（1）由题文可知，激光笔的作用是提供热量，升高温度，使温度达到红磷和白磷的着火点，引起白磷和红磷燃烧，故填提供热量，升高温度，使温度达到红磷和白磷的着火点。
（2）红磷与氧气发生燃烧后产物是五氧化二磷，五氧化二磷与热水反应生成磷酸，故反应的化学方程式写为：P2O5+3H2O2H3PO4。
（3）由图可知，燃烧匙内的白磷先未燃着的原因是白磷在水下，没有与氧气接触，故填白磷没有与氧气接触。
（4）由“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”可知，红磷燃烧熄灭后，容器中仍有氧气，所以猜想①正确，故填①。
（5）红磷燃烧时，短时间内消耗的氧气较多，所以红磷熄灭的时刻位于图中的C点，故填C；
由实验过程分析，曲线AB段氧气浓度变化是未燃烧的红磷发生缓慢氧化引起的，故填红磷发生缓慢氧化，消耗少部分氧气；
由实验过程分析，曲线DE段氧气浓度变化应该是白磷燃烧消耗氧气引起的，故填白磷燃烧，消耗较多氧气。
（6）铁与氧气、水等发生缓慢氧化生成铁锈，使试管内的氧气减少，压强减小，大气压将烧杯内的水压入试管中，且进入试管内的水的体积约占试管内空气体积的五分之一，故填铁丝表面有红色物质产生，试管内液面上升，上升体积约占试管内空气体积的五分之一。
挑战100单元检测试卷系列答案
【题目】铜是生活中常见的一种金属，在生活、生产中有广泛的应用。
（1）如图为铜元素在元素周期表中的信息，铜元素的原子序数为___；
（2）铜离子(Cu2＋)的核外电子数为____________；
（3）电气工业上常用铜作电缆的内芯，是利用铜具有良好的_____性；
（4）铜是一种不活泼的金属，但铜制品长期露置在潮湿空气中，表面变绿色，即生成了“铜绿”（化学式：Cu2(OH)2CO3）。
某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的_____（选填实验编号甲、乙、丙、丁）
（5）某兴趣小组以锈蚀严重的废铜屑为原料（假设不含其他杂质）制取纯铜。如图是兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案：
查阅资料：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑
（分析评价）
①步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要进行的实验操作是___________；
②步骤Ⅳ过程发生反应的化学方程式为__________________、_________________；
③同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案一_____（填“＞”或“=”或“＜”）方案二。以上两种方案中，方案二优越于方案一，理由是________（答一点）。
（拓展探究）在方案一中，小明和小丽分别取24克氧化铜，用CO还原，小明得到19.2克红色固体，小丽得到20.8克红色固体。为什么两人得到的红色固体质量不相等？
查阅资料：
Ⅰ．CO还原CuO时也可产生红色的氧化亚铜（Cu2O）
Ⅱ．Cu2O+H2SO4（稀）=Cu+CuSO4+H2O
他们分析推断：
④一致认为________（填“小明”或“小丽”）的产物中肯定含有Cu2O；
⑤用CO还原4克CuO得到红色固体a克，若红色固体为Cu和Cu2O的混合物，则a的取值范围为____________；
⑥可以用简单的实验验证红色固体中是否有Cu2O，请简述操作、现象及结论：_____。
（6）我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜。黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn），它可用来制造电器零件及日用品。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数（不考虑黄铜中的其他杂质），现将30g稀盐酸分三次加入到10g黄铜样品粉末中，每次充分反应后，测定本次生成氢气的质量，实验数据见表。试求：
第一次 | 第二次 | 第三次 | |
加入稀盐酸的质量（g） | 10 | 10 | 10 |
本次生成氢气的质量（g） | 0.04 | m | 0.02 |
①m=____________。
②此黄铜样品中铜的质量分数是多少_______？。
③稀盐酸的溶质质量分数是_______。
④在坐标系中画出生成氢气总质量与加入盐酸质量关系的图像。______
