Question

1．某校研究性小组用手持技术分别测量蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时的氧气含量的变化，得到如图1数据（横坐标为反应的时间，纵坐标为密闭容器中氧气的体积分数）：请结合实验数据，回答下列问题：

（1）写出白磷燃烧的化学方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）下列关于实验数据的分析错误的是A．
A．白磷在该密闭容器中熄灭后，容器内没有氧气了
B．只要氧气浓度大于15.46%，蜡烛就能继续燃烧
C．当氧气浓度小于3%，白磷不能继续燃烧
（3）通过数据分析你对燃烧需要氧气有什么样的新认识：燃烧需与一定浓度的氧气接触．
（4）结合实验数据，设计实验证明在密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭后还有氧气（写出设计的思路和能证明结论的现象即可）．在密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭后，将剩余气体收集起来，将白磷点燃放入剩余气体中，白磷燃烧．
（5）如图2为改进后的测量空气中氧气的体积分数实验：实验时，先在试管和导管中装满水，测得水的体积为V₁，然后将水倒出，加足量白磷，如图，水浴加热，待白磷充分燃烧后、冷却，打开试管夹，测得量筒内水的体积减少了V₂，则$\frac{{V}_{2}}{{V}_{1}}$的值最有可能为：C．
A.21%   B.20%   C.18%   D.15%   E.13%

Answer 1

分析 （1）白磷燃烧生成五氧化二磷，写出反应的化学方程式即可．
（2）A、由白磷在密闭容器中燃烧时的氧气含量的变化图，白磷在该密闭容器中熄灭后，仍有少于3%的氧气，进行分析判断．
B、由蜡烛燃烧的图示，反应一段时间后，当氧气的浓度为15.46%，氧气的浓度恒定不变，进行分析判断．
C、由白磷燃烧的图示，反应一段时间后，当氧气浓度为3%时，氧气的浓度恒定不变，进行分析判断．
（3）根据燃烧的条件之一是需要与氧气接触，进行分析解答．
（4）由白磷燃烧需要氧气的浓度低于蜡烛燃烧需要氧气的浓度，进行分析设计．
（5）根据白磷燃烧后还会剩余3%的氧气，结合空气的成分，进行分析解答．

解答 解：（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）A、由白磷在密闭容器中燃烧时的氧气含量的变化图，白磷在该密闭容器中熄灭后，仍有少于3%的氧气，故选项说法错误．
B、由蜡烛燃烧的图示，反应一段时间后，当氧气的浓度为15.46%，开始恒定不变，说明只要氧气浓度大于15.46%，蜡烛就能继续燃烧，故选项说法正确．
C、由白磷燃烧的图示，反应一段时间后，当氧气浓度为3%时，氧气的浓度恒定不变，说明当氧气浓度小于3%，白磷不能继续燃烧，故选项说法正确．
（3）燃烧的条件之一是需要与氧气接触，通过上述数据分析可知，燃烧需要与氧气接触，且需与一定浓度的氧气接触．
（4）白磷燃烧需要氧气的浓度低于蜡烛燃烧需要氧气的浓度，在密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭后，将剩余气体收集起来，将白磷点燃放入剩余气体中，白磷燃烧，说明密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭后还有氧气．
（5）白磷燃烧后还会剩余3%的氧气，而空气中氧气的体积分数为21%；实验时，先在试管和导管中装满水，测得水的体积为V₁，然后将水倒出，加足量白磷，如图，水浴加热，待白磷充分燃烧后、冷却，打开试管夹，测得量筒内水的体积减少了V₂，则$\frac{{V}_{2}}{{V}_{1}}$的值即氧气与空气的体积比，最有可能是21%-3%=18%．
故答案为：（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；（2）A；（3）燃烧需与一定浓度的氧气接触；（4）在密闭容器中燃烧的蜡烛熄灭后，将剩余气体收集起来，将白磷点燃放入剩余气体中，白磷燃烧；（5）C．

点评 本题难度较大，理解理解蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时的氧气含量的变化图，掌握蜡烛燃烧的实验与白磷燃烧实验的不同，并能灵活运用是正确解答本题的关键．