Question

6．小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量．（已知：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃）

实验装置	实验过程	实验现象
	①取一烧杯，加入适量的生石灰，再分别取少量白磷、红磷放在烧杯上的铜片上． ②…	一会儿白磷发生燃烧，红磷不燃烧
	③先在容积为350mL的集气瓶中装进50mL滴有红墨水的水，在燃烧匙中放足量白磷，量筒中盛入足量水． ④按图连好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧．	集气瓶和量筒中的水均为红色，量筒内的液体体积减少约60mL

（1）实验过程②是向烧杯中加入适量的冷水，烧杯中发生反应的化学方程式为CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
（2）白磷燃烧反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为$\frac{60mL}{350mL-50mL}$=$\frac{1}{5}$（写出计算式和结果）；
（4）在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是先变大后变小到与大气压相等，集气瓶中预先装入50mL水，水起的作用是吸收白烟，同时防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而逸散到瓶外．

Answer 1

分析 （1）根据燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点，白磷发生燃烧，温度需达到着火点，结合生石灰与水反应放出大量的热，进行分析解答．
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，写出反应的化学方程式即可．
（3）根据题意，先在容积为350mL的集气瓶中装进50mL滴有红墨水的水，完全反应后量筒内的液体体积减少约60mL，进行分析解答．
（4）根据白磷燃烧放出大量的热，后消耗氧气使装置内压强减小，冷却至室温后与外界大气压相等；集气瓶内预先装入少量水，能吸收白烟、使装置迅速降低，进行分析解答．

解答 解：（1）白磷发生燃烧，温度需达到着火点，生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，故实验过程②是向烧杯中加入适量的冷水，反应的化学方程式为：CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
（2）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\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）根据题意，先在容积为350mL的集气瓶中装进50mL滴有红墨水的水，即集气瓶内空气的体积为350mL-50mL；完全反应后量筒内的液体体积减少约60mL，即被消耗掉的氧气的体积为60mL，则空气中氧气的体积分数约为$\frac{60mL}{350mL-50mL}$=$\frac{1}{5}$．
（4）白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；后消耗氧气使装置内压强减小，冷却至室温后与大气压相等，故在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是先变大后变小到与大气压相等．
集气瓶中预先装入50mL水，水能降低温度，故水起的作用是吸收白烟，同时防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而逸散到瓶外．
故答案为：（1）向烧杯中加入适量的冷水；CaO+H₂O═Ca（OH）₂；（2）4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；（3）$\frac{60mL}{350mL-50mL}$=$\frac{1}{5}$；（4）先变大后变小到与大气压相等；吸收白烟，同时防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而逸散到瓶外．

点评 本题难度不大，掌握探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量的实验原理、氧化钙的化学性质、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键．