题目内容
【题目】某校化学兴趣小组对教材中“探究可燃物燃烧的条件”的实验进行了大胆的改进,设计了如图1所示的实验装置,请你参与。
(初步探究)实验的主要步骤如下:①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的蒸馏水至刚刚浸没白磷;②将白磷放在燃烧匙内,塞好胶塞;③检查装置的气密性;④白磷燃烧熄灭后,瓶内水面上升,最后淹没白磷;⑤连接好注射器,向瓶内推入空气,瓶内水面下降,当白磷露出水面时立即燃烧,停止推入空气。
(1)以上步骤正确的实验操作顺序是_____(填序号),如何检查装置的气密性?_____。
(2)白磷燃烧的化学方程式为_____。
(3)④瓶内水面上升的原因是_____,对比⑤中白磷露出水面前后的现象,说明燃烧需要的条件是_____;若把60℃的蒸馏水换成冷的蒸馏水,重复以上实验步骤进行对比,该实验还能得出燃烧需要的条件是_____。
(提出问题)白磷燃烧熄灭后,瓶内究竟有没有氧气剩余?
(深入探究)用手持技术定量检测白磷在瓶内燃烧时氧气的体积分数的变化,结果如图2:
(反思交流)(4)下列关于实验数据的分析正确的是_____。(填序号)
①该过程中瓶内物质总质量不变 ②白磷熄灭的原因是瓶内没有氧气 ③当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧
(5)通过数据分析,你对燃烧需要氧气有什么样的新认识_____;在按课本装置测定空气中氧气含量的实验时,当足量的红磷燃烧熄灭后,等到集气瓶冷却,根据进入瓶中水的体积,从而得出空气中氧气的体积含量的结论是_____(填“准确”或“不准确”)的。
【答案】③②①⑤④ 先向装置内加水至浸没长颈漏斗下端管口,再向左推活塞,若长颈漏斗中液面上升,则装置气密性良好(往右拉活塞,若长颈漏斗下端管口有气泡产生,则装置气密性良好等) 4P+5O22P2O5 白磷燃烧消耗氧气,瓶内气体体积减少,气压减小 与氧气接触 温度要达到可燃物的着火点 ①③ 可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧 不准确
【解析】
[初步探究]
(1)正确的实验操作顺序是:③检查装置的气密性;②将白磷放在燃烧匙内,塞好胶塞;①从长颈漏斗向瓶内迅速注入60℃的蒸馏水至刚刚浸没白磷;⑤连接好注射器,向瓶内推入空气,瓶内水面下降,当白磷露出水面时立即燃烧,停止推入空气;④白磷燃烧熄灭后,瓶内水面上升,最后淹没白磷。
检查装置气密性的方法是:先向装置内加水至浸没长颈漏斗下端管口,再向左推活塞,若长颈漏斗中液面上升,则装置气密性良好(往右拉活塞,若长颈漏斗下端管口有气泡产生,则装置气密性良好等)。
故填:③②①⑤④ 先向装置内加水至浸没长颈漏斗下端管口,再向左推活塞,若长颈漏斗中液面上升,则装置气密性良好(往右拉活塞,若长颈漏斗下端管口有气泡产生,则装置气密性良好等)。
(2)白磷燃烧会生成五氧化二磷,其反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。故填:4P+5O22P2O5。
(3)④瓶内水面上升的原因是白磷燃烧消耗氧气,瓶内气体体积减少,气压减小,对比⑤中白磷露出水面前后的现象,说明燃烧需要的条件是与氧气接触;若把60℃的蒸馏水换成冷的蒸馏水,重复以上实验步骤进行对比,可知白磷都不燃烧,所以该实验还能得出燃烧需要的条件是温度要达到可燃物的着火点。
故填:白磷燃烧消耗氧气,瓶内气体体积减少,气压减小 与氧气接触 温度达到可燃物的着火点。
[反思交流]
(4)①该过程中瓶内物质总质量不变,因为所有的化学变化都遵守质量守恒定律,说法正确;
②由图2知:白磷熄灭时氧气的含量并不为0,所以白磷熄灭的原因是瓶内氧气浓度不足,说法错误;
③由图2知:当氧气浓度低于一定浓度时白磷不能继续燃烧,说法正确。故填:①③。
(5)通过图2的数据分析,我认为可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧;在按课本装置测定空气中氧气含量的实验时,当足量的红磷燃烧熄灭后,等到集气瓶冷却,根据进入瓶中水的体积,从而得出空气中氧气的体积含量的结论是不准确的,因为即使红磷过量也不能完全消耗完集气瓶内的氧气。故填:可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧 不准确。