Question

學(xué)習(xí)了空氣中氧氣的含量測定后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對過量的紅磷能否消耗完瓶中的氧氣表示有疑問．請你參與他們的探究活動，并回答下列的問題：
[提出問題]在空氣成分測定中，紅磷能消耗完氧氣嗎？
[作出假設(shè)]過量的紅磷不能完全消耗氧氣．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
（1）在集氣瓶底部放少量自來水，并把一束打磨后的細(xì)鐵絲放入其中，按右圖所示進(jìn)行正確操作．待冷卻到室溫后打開止水夾，這時(shí)觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（2）幾天后，觀察到鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，這是因?yàn)殍F與瓶內(nèi)的水和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成了鐵銹．由此可以得出上述假設(shè)

 

（填“成立”或“不成立”）．
[反思與評價(jià)]小林認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)不能證明紅磷沒有消耗完集氣瓶中的氧氣，使鐵生銹的氧氣可能來自于

 

，因?yàn)?!--BA-->

 

．同學(xué)們采取了一種措施，更換了一種試劑，就達(dá)到了目的．這種試劑是

 

．
[思維拓展]

（1）寫出紅磷在空氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)的方程式

 

，在這一氧化反應(yīng)中，氧元素化合價(jià)

 

（填“升高”或“降低”），因此氧氣具有氧化性．
（2）右圖是氫氣在氯氣中發(fā)生燃燒反應(yīng)的示意圖，通過類比、分析，該反應(yīng)中具有氧化性的物質(zhì)是

 

（填化學(xué)式）．
（3）已知鎂在空氣中能燃燒生成氧化鎂和氮化鎂（其中氮為-3價(jià)）．
①氮化鎂是一種黃色的固體．而鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物基本上是白色的，由此現(xiàn)象可知，在這樣的條件下鎂更易與空氣中的

 

化合．
②通過上述實(shí)驗(yàn)及敘述，你對燃燒有什么新的認(rèn)識？

 

．

Answer 1

分析：[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
（1）根據(jù)紅磷燃燒的生成物為固體，會使密閉容器的氣壓明顯減小；打開止水夾，水會倒流密閉容器中，進(jìn)行解答
（2）鐵生銹的條件：水和氧氣同時(shí)存在，生成了鐵銹，說明過量的紅磷不能完全消耗氧氣；
[反思與評價(jià)]
根據(jù)水（自來水）中溶有少量氧氣，容器中鐵與水中的氧反應(yīng)生成了鐵銹；換一種試劑蒸餾水，就能說明過量的紅磷完全消耗了氧氣．
[思維拓展]
（1）根據(jù)生銹化學(xué)方程式的要求：寫配注等，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)氧化劑（反應(yīng)物）→得電子或共用電子對偏向→化合價(jià)降低→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→生成還原產(chǎn)物；進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氧化劑（反應(yīng)物）→得電子→化合價(jià)降低→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→生成還原產(chǎn)物；進(jìn)行解答；
（3）鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物基本上是白色的氧化鎂，由此現(xiàn)象可知，鎂更易與空氣中的氧氣反應(yīng)；
鎂在空氣中能燃燒生成氧化鎂和氮化鎂，可推知鎂在氮?dú)庵心苋紵�，因此燃燒不一定有氧氣參加�?/div>

解答：解：[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
（1）根據(jù)紅磷燃燒的生成物為固體，會使密閉容器的氣壓明顯減��；打開止水夾，水會倒流密閉容器中；水倒流入集氣瓶中液面上方體積的五分之一；
故答案為：水倒流入集氣瓶中液面上方體積的五分之一；
（2）鐵生銹的條件：水和氧氣同時(shí)存在，生成了鐵銹，說明過量的紅磷不能完全消耗氧氣；故答案為：成立；
[反思與評價(jià)]
根據(jù)水（自來水）中溶有少量氧氣，容器中鐵與水中的氧反應(yīng)生成了鐵銹；換一種試劑蒸餾水，就能說明過量的紅磷完全消耗了氧氣．
故答案為：自來水；水中溶有少量氧氣；蒸餾水；
[思維拓展]
（1）根據(jù)生銹化學(xué)方程式的要求：寫配注等，紅磷在空氣中燃燒的反應(yīng)方程式為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂ O₅；
根據(jù)氧化劑（反應(yīng)物）→得電子或共用電子對偏向→化合價(jià)降低→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→生成還原產(chǎn)物；
可知在紅磷在空氣中燃燒的反應(yīng)中氧元素化合價(jià)降低；氧氣具有氧化性；
故答案為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂ O₅； 降低；
（2）根據(jù)氧化劑（反應(yīng)物）→得電子→化合價(jià)降低→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→生成還原產(chǎn)物；可知?dú)錃庠诼葰庵邪l(fā)生燃燒反應(yīng)中具有氧化性的物質(zhì)是：Cl₂； 
故答案為：Cl₂；
（3）鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物基本上是白色的氧化鎂，由此現(xiàn)象可知，鎂更易與空氣中的氧氣反應(yīng)；故答案為：O₂；
鎂在空氣中能燃燒生成氧化鎂和氮化鎂，可推知鎂在氮?dú)庵心苋紵�，因此燃燒不一定有氧氣參加�?BR>故答案為：燃燒不一定有氧氣參加．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．