Question

20．某興趣小組活動中，同學們按圖甲裝置對“可燃物燃燒的條件”進行探究．探究過程中，大家對磷燃燒生成大量白煙是否危害人體健康提出疑問．
查閱資料：白磷的著火點是40℃，紅磷的著火點是240℃，…燃燒產生五氧化磷是白色固體，會刺激人體呼吸道，可能與空氣中水蒸氣反應，生成有毒的偏磷酸（HP03）．
交流與討論：白煙對人體健康有害，該實驗裝置必須改進．
 
改進與實驗：同學們按改進后的圖乙裝置進
請你幫助他們將下表補充完整．

現(xiàn)象	解釋
a．試管中白磷燃燒，熱水     中白磷沒有燃燒．   b．試管中紅磷沒有燃燒．	試管中紅磷、熱水中自磷都沒有燃燒的原因是 ①： ②．

（1）改進后的圖乙裝置與圖甲裝置比較，優(yōu)點是防止白磷燃燒產生的五氧化二磷擴散，污染環(huán)境和危害人體健康．
（2）小林同學指出圖乙裝置仍有不足之處，并設計了圖丙裝置，其中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內氣體熱膨脹飛出，造成安全事故．
拓展與遷移：實驗小結時，小朱同學說：“待a試管冷卻后，如果將試管口緊貼水面（室溫下），并取下橡皮塞，將看到液體進入試管．”這一說法得到大家的一致認同．小晶問：“如果不考慮橡皮塞所占試管的容積，進入a試管內液體的體積會是多少呢？”大家爭論后，出現(xiàn)兩種預測．甲：接近試管容積的$\frac{1}{5}$；乙：不一定接近試管容積的$\frac{1}{5}$．
你贊同的預測是甲（填“甲”或“乙”），理由是空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，且上述實驗白磷足量、氣密性良好，所以進入a試管內液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 [查閱資料]根據(jù)燃燒的條件分析可得到實驗現(xiàn)象的原理；
（1）可從資料中查閱的五氧化二磷的性質得知，它有毒，所以要從防止污染的角度來分析；
（2）在反應過程中試管內的壓強會變化，分析可得出裝置中氣球的作用；
拓展與遷移：根據(jù)空氣中氧氣的體積約占空氣體積的五分之一來分析．

解答 解：[查閱資料]燃燒必須達到三個條件：①物質本身具有可燃性，②可燃物與氧氣充分地接觸，③達到可燃物的著火點．所以投入水中的白磷雖然溫度達到著火點，但是在水中與空氣隔絕，所以不會燃燒；試管中的白磷會燃燒，它的溫度即達到著火點又與空氣接觸，滿足燃燒的條件；試管中的紅磷盡管與空氣接觸，但是溫度沒有達到它的著火點，所以不會燃燒；
（1）改進后的圖2裝置與圖1裝置比較，燃燒后的產物在試管中不會散發(fā)到空氣里，所以優(yōu)點是能防止白磷燃燒產生的五氧化二磷逸散，危害人體健康；
（2）圖3裝置中氣球的作用是：避免橡皮塞因試管內氣體熱膨脹而松動；
空氣中氧氣的體積約占空氣體積的五分之一，且上述實驗白磷足量、氣密性良好，所以進入a試管內液體的體積能接近試管容積的五分之一．
故答案為：①溫度未達到紅磷的著火點②熱水中的白磷沒有與氧氣接觸；
（1）防止白磷燃燒產生的五氧化二磷擴散，污染環(huán)境和危害人體健康；
（2）避免橡皮塞因試管內氣體熱膨脹飛出，造成安全事故；
拓展與遷移：甲；空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，且上述實驗白磷足量、氣密性良好，所以進入a試管內液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$．

點評 熟練掌握物質燃燒的條件，即是：①物質本身具有可燃性，②可燃物與助燃物充分地接觸，③達到可燃物的著火點．這三個條件缺一不可，只要同時滿足上述三個條件，物質就可以燃燒；同時對于裝置優(yōu)越性的改進一般要考慮到操作的簡便性，氣密性良好，反應易操控，環(huán)境保護等方面．