Question

某興趣小組活動(dòng)中，同學(xué)們按圖甲裝置對(duì)“可燃物燃燒的條件”進(jìn)行探究．探究過(guò)程中，大家對(duì)磷燃燒生成的大量白煙是否危害人體健康提出疑問(wèn)．

【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)物五氧化二磷是白色固體，會(huì)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（HPO₃）．
【交流與討論】白煙對(duì)人體健康有害，該實(shí)驗(yàn)裝置必須改進(jìn)．
【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們按改進(jìn)后的圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）請(qǐng)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(méi)有燃． b試管中紅磷沒(méi)有燃燒．	b管中紅磷熱水中白磷都沒(méi)有燃燒的原因是①   ； ②   ．

【反思與評(píng)價(jià)】改進(jìn)后的圖乙裝置與圖甲裝置比較，優(yōu)點(diǎn)是

 

（2）小林同學(xué)指出圖乙裝置仍有不足之處，并設(shè)計(jì)了圖丙裝置，其中氣球的作用是

 

．
（3）寫(xiě)出五氧化二磷與水反應(yīng)的化學(xué)方程式并指出基本類(lèi)型

 

【拓展與遷移】
①實(shí)驗(yàn)小結(jié)時(shí)，小朱同學(xué)時(shí)：“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(shuō)法得到大家的一致認(rèn)同．小晶問(wèn)：“如果不考慮橡皮塞占試管的容積，進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積會(huì)是多少呢？大家爭(zhēng)論后，出現(xiàn)兩種預(yù)測(cè)．”
甲：接近試管容積的

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5

；乙：不一定接近試管容積的

1

5

．
你贊同的預(yù)測(cè)是

 

（填“甲”或“乙”），理由是

 

②下課前，老師又提出了新的研究問(wèn)：根據(jù)燃燒的條件，設(shè)計(jì)如何讓熱水中的白磷燃燒？你的設(shè)計(jì)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：燃燒的條件與滅火原理探究,反應(yīng)類(lèi)型的判定,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：科學(xué)探究

分析：改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)：根據(jù)燃燒的條件分析可得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原理；
【思與評(píng)價(jià)】（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(lái)分析，根據(jù)氣球的彈性較大；
（2）在反應(yīng)過(guò)程中試管內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)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

1

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分析．

解答：解：【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】燃燒必須達(dá)到三個(gè)條件：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)．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(huì)燃燒；試管中的白磷會(huì)燃燒，它的溫度即達(dá)到著火點(diǎn)又與空氣接觸，滿(mǎn)足燃燒的條件；試管中的紅磷盡管與空氣接觸，但是溫度沒(méi)有達(dá)到它的著火點(diǎn)，所以不會(huì)燃燒．
【反思與評(píng)價(jià)】（1）改進(jìn)后的圖Ⅱ裝置與圖Ⅰ裝置比較燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會(huì)散發(fā)到空氣里，所以?xún)?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Ⅲ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(dòng)；
（3）五氧化二磷與空氣中水蒸氣反應(yīng)，生成有毒的偏磷酸，其反應(yīng)方程式為P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)．
【拓展與遷移】
①空氣中氧氣的體積約占空氣體積的

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，且上述實(shí)驗(yàn)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

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；
②根據(jù)白磷燃燒的條件可知，可以對(duì)著熱水中的白磷通入氧氣．
故答案為：【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】熱水中的白磷沒(méi)有與氧氣（或空氣）接觸；溫度未達(dá)到紅磷的著火點(diǎn)；
【反思與評(píng)價(jià)】（1）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）避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動(dòng)；
（3）P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄，化合反應(yīng)
【拓展與遷移】①甲；空氣中氧氣的體積約占空氣體積的

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，且上述實(shí)驗(yàn)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

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．
②對(duì)著熱水中的白磷通入氧氣．

點(diǎn)評(píng)：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(gè)條件缺一不可，只要同時(shí)滿(mǎn)足上述三個(gè)條件，物質(zhì)就可以燃燒；同時(shí)對(duì)于裝置優(yōu)越性的改進(jìn)一般要考慮到操作的簡(jiǎn)便性，氣密性良好，反應(yīng)易操控，環(huán)境保護(hù)等方面．