14. C 某化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气的含量”实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑,于是同学们设计了如图1装置来探究磷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瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】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1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,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)红磷燃烧的文字表达式为
【实验结论】
(3)根据上述实验现象,得出的结论是猜想
(4)课本上用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的含量,理由是
【拓展延伸】
(5)图2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,用传感器测量容器内氧气浓度变化所得的曲线图。在图2中C点时红磷燃烧熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为
【反思与评价】
(6)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段,得出了
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?
【作出猜想】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1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,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
点燃白磷或红磷
。(2)红磷燃烧的文字表达式为
红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。【实验结论】
(3)根据上述实验现象,得出的结论是猜想
①
正确。(4)课本上用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的含量,理由是
红磷不能把装置中的氧气耗尽
。【拓展延伸】
(5)图2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,用传感器测量容器内氧气浓度变化所得的曲线图。在图2中C点时红磷燃烧熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为
DE
段(用图2中字母表示)。【反思与评价】
(6)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段,得出了
不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样
结论。同学们由此联想到课本上的一个实验:铁丝在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。答案
14.(1)点燃白磷或红磷 (2)红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷 (3)①
(4)红磷不能把装置中的氧气耗尽 (5)DE
(6)不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样
点拨:(1)激光笔的作用是使温度达到白磷、红磷的着火点,即点燃白磷或红磷。
(2)红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,反应的文字表达式为红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(3)红磷熄灭后,白磷仍能燃烧,说明红磷熄灭后,容器中仍有氧气剩余,则猜想①正确。
(4)课本上用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的含量,理由是当氧气的浓度小到一定程度时,就不能支持燃烧,即红磷不能把装置中的氧气耗尽。
(5)在图2中C点时红磷燃烧熄灭,白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 DE 段,因为此段氧气的浓度急剧减少。
(6)由图可知,BC、DE段氧气含量减小,则BC段表示红磷燃烧,DE段表示白磷燃烧。分析对比曲线BC段和DE段,得出了不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样的结论。
(4)红磷不能把装置中的氧气耗尽 (5)DE
(6)不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样
点拨:(1)激光笔的作用是使温度达到白磷、红磷的着火点,即点燃白磷或红磷。
(2)红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,反应的文字表达式为红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(3)红磷熄灭后,白磷仍能燃烧,说明红磷熄灭后,容器中仍有氧气剩余,则猜想①正确。
(4)课本上用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的含量,理由是当氧气的浓度小到一定程度时,就不能支持燃烧,即红磷不能把装置中的氧气耗尽。
(5)在图2中C点时红磷燃烧熄灭,白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 DE 段,因为此段氧气的浓度急剧减少。
(6)由图可知,BC、DE段氧气含量减小,则BC段表示红磷燃烧,DE段表示白磷燃烧。分析对比曲线BC段和DE段,得出了不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样的结论。
解析
【分析】
本题围绕磷燃烧探究密闭容器内氧气剩余情况展开,需结合实验操作、现象及图像分析各问题:
1. 激光笔的作用:通过照射提供热量,使可燃物(红磷、白磷)温度达到着火点从而被点燃;
2. 红磷燃烧的反应:红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷;
3. 猜想判断:红磷熄灭后白磷仍能燃烧,说明容器内有氧气剩余,对应猜想①;
4. 课本实验的不足:红磷燃烧时,当氧气浓度降低到一定程度就无法继续燃烧,不能耗尽装置内氧气;
5. 曲线对应:C点红磷熄灭,后续白磷被点燃,白磷燃烧消耗氧气使浓度急剧下降,对应DE段;
6. 结论推导:BC段是红磷燃烧(对应氧气浓度较高时),DE段是白磷燃烧(对应氧气浓度较低时),说明不同物质燃烧需要的氧气浓度不同。
【解析】
(1) 激光笔照射可使红磷、白磷温度达到着火点,从而点燃二者,故作用是点燃白磷或红磷;
(2) 红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,文字表达式为:红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷;
(3) 红磷熄灭后,白磷仍能被点燃,说明容器内有氧气剩余,因此猜想①正确;
(4) 当氧气浓度降低到一定程度时,红磷无法继续燃烧,不能将装置内氧气完全耗尽,故课本实验不能精确测定氧气含量;
(5) C点红磷燃烧熄灭,之后白磷开始燃烧并消耗大量氧气,对应氧气浓度急剧下降的DE段,故白磷燃烧对应DE段;
(6) BC段(红磷燃烧)氧气浓度较高,DE段(白磷燃烧)氧气浓度较低,说明不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样。
【答案】
(1) 点燃白磷或红磷
(2) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) ①
(4) 红磷不能把装置中的氧气耗尽
(5) DE
(6) 不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样
【知识点】
燃烧的条件;测定空气中氧气含量;氧气的化学性质
【点评】
本题是对课本测定空气中氧气含量实验的拓展探究,通过对比红磷与白磷燃烧的差异,考查学生对燃烧条件、实验原理的理解,需结合实验现象和图像分析推导结论,培养学生的实验探究与分析能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕磷燃烧探究密闭容器内氧气剩余情况展开,需结合实验操作、现象及图像分析各问题:
1. 激光笔的作用:通过照射提供热量,使可燃物(红磷、白磷)温度达到着火点从而被点燃;
2. 红磷燃烧的反应:红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷;
3. 猜想判断:红磷熄灭后白磷仍能燃烧,说明容器内有氧气剩余,对应猜想①;
4. 课本实验的不足:红磷燃烧时,当氧气浓度降低到一定程度就无法继续燃烧,不能耗尽装置内氧气;
5. 曲线对应:C点红磷熄灭,后续白磷被点燃,白磷燃烧消耗氧气使浓度急剧下降,对应DE段;
6. 结论推导:BC段是红磷燃烧(对应氧气浓度较高时),DE段是白磷燃烧(对应氧气浓度较低时),说明不同物质燃烧需要的氧气浓度不同。
【解析】
(1) 激光笔照射可使红磷、白磷温度达到着火点,从而点燃二者,故作用是点燃白磷或红磷;
(2) 红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,文字表达式为:红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷;
(3) 红磷熄灭后,白磷仍能被点燃,说明容器内有氧气剩余,因此猜想①正确;
(4) 当氧气浓度降低到一定程度时,红磷无法继续燃烧,不能将装置内氧气完全耗尽,故课本实验不能精确测定氧气含量;
(5) C点红磷燃烧熄灭,之后白磷开始燃烧并消耗大量氧气,对应氧气浓度急剧下降的DE段,故白磷燃烧对应DE段;
(6) BC段(红磷燃烧)氧气浓度较高,DE段(白磷燃烧)氧气浓度较低,说明不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样。
【答案】
(1) 点燃白磷或红磷
(2) 红磷+氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) ①
(4) 红磷不能把装置中的氧气耗尽
(5) DE
(6) 不同物质燃烧需要的氧气浓度不一样
【知识点】
燃烧的条件;测定空气中氧气含量;氧气的化学性质
【点评】
本题是对课本测定空气中氧气含量实验的拓展探究,通过对比红磷与白磷燃烧的差异,考查学生对燃烧条件、实验原理的理解,需结合实验现象和图像分析推导结论,培养学生的实验探究与分析能力。
【难度系数】
0.5
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