Question

3．根据如图所示实验，请回答相关问题：

①图A中若红磷用量不足，测得空气中氧气的体积分数将小于1/5，红磷燃烧的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
②图B中实验运用了控制变量，对照实验的研究方法，二氧化锰在反应前后质量和化学性质均不改变，
右边试管发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
③图C中反应后天平示数减少，有人说该反应不符合质量守恒定律．你的观点是符合质量守恒定律，反应后产生的气体未被称量到，所以反应后质量减少；
④图D中铜片上的白磷燃烧了，热水里的白磷没有燃烧，说明燃烧条件之一是燃烧需用氧气．
⑤图E中铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体，反应的化学方程式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；该实验瓶底放少量水或铺一层细砂的目的是防止产生的高温熔融物使集气瓶底部炸裂．

Answer 1

分析 ①根据实验原理分析误差；根据磷的燃烧会生成五氧化二磷写出反应的方程式；
②根据实验对比结合催化剂的特点分析；
③根据质量守恒定律的内容分析；
④根据燃烧的条件进行对比分析；
⑤根据铁丝燃烧的现象及实验注意事项分析．

解答 解：①若红磷不足，就不能把氧气完全消耗，因此结果会偏小；磷的燃烧会生成五氧化二磷，化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
故填：小于 1/5； 4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
②图B通过等体积等浓度的过氧化氢加二氧化锰能够加快反应的速率，是通过控制变量，对照实验得出结论；二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，因此反应前后质量与化学性质都不变；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
故填：控制变量，对照实验；质量与化学性质；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
③装置C中将盐酸与大理石混合，反应停止后，天平不平衡，因为盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体，逸入空气，因此质量减少；
故填：符合质量守恒定律，反应后产生的气体未被称量到，所以反应后质量减少；
④通过两处白磷对比可知水中的白磷没有与氧气接触，因而没有燃烧，说明燃烧需用氧气；故填：燃烧需要氧气；
⑤铁丝在氧气中燃烧：观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；燃烧产生四氧化三铁；该实验瓶底放少量水或铺一层细砂的目的是防止产生的高温熔融物使集气瓶底部炸裂；
故填：剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；防止产生的高温熔融物使集气瓶底部炸裂．

点评 此题难度不大，但综合性较强，掌握常见实验的现象、注意事项等是顺利解题的关键所在．