Question

20．某興趣小組活動中，同學(xué)們按圖甲裝置對“可燃物燃燒的條件”進(jìn)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(diǎn)是40℃，紅磷的著火點(diǎn)是240℃，…燃燒產(chǎn)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(yīng)，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(shí)驗裝置必須改進(jìn)．
 
改進(jìn)與實(shí)驗：同學(xué)們按改進(jìn)后的圖乙裝置進(jìn)
請你幫助他們將下表補(bǔ)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(jìn)后的圖乙裝置與圖甲裝置比較，優(yōu)點(diǎn)是防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷擴(kuò)散，污染環(huán)境和危害人體健康．
（2）小林同學(xué)指出圖乙裝置仍有不足之處，并設(shè)計了圖丙裝置，其中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹飛出，造成安全事故．
拓展與遷移：實(shí)驗小結(jié)時，小朱同學(xué)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(jìn)入試管．”這一說法得到大家的一致認(rèn)同．小晶問：“如果不考慮橡皮塞所占試管的容積，進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積會是多少呢？”大家爭論后，出現(xiàn)兩種預(yù)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(yù)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(shí)驗白磷足量、氣密性良好，所以進(jìn)入a試管內(nèi)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(shí)驗現(xiàn)象的原理；
（1）可從資料中查閱的五氧化二磷的性質(zhì)得知，它有毒，所以要從防止污染的角度來分析；
（2）在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強(qiáng)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(dá)到三個條件：①物質(zhì)本身具有可燃性，②可燃物與氧氣充分地接觸，③達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)．所以投入水中的白磷雖然溫度達(dá)到著火點(diǎn)，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(dá)到著火點(diǎn)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(dá)到它的著火點(diǎn)，所以不會燃燒；
（1）改進(jìn)后的圖2裝置與圖1裝置比較，燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會散發(fā)到空氣里，所以優(yōu)點(diǎn)是能防止白磷燃燒產(chǎn)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(nèi)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(shí)驗白磷足量、氣密性良好，所以進(jìn)入a試管內(nèi)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(dá)到紅磷的著火點(diǎn)②熱水中的白磷沒有與氧氣接觸；
（1）防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷擴(kuò)散，污染環(huán)境和危害人體健康；
（2）避免橡皮塞因試管內(nèi)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(shí)驗白磷足量、氣密性良好，所以進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$．

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