Question

（8分）为了探究燃烧的条件，某兴趣小组话动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中，大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。
【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，……燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)。
【变流与讨论】白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。
【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验。

请你帮助他们将下表补充完整。

现 象	解        释
a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧。 b试管中红磷没有燃烧。	①a试管中白磷燃烧的化学方程式是 ：                ； ②热水中白磷没有燃烧的原因是：                    ； ③b试管中红磷没有燃烧的原因是：                                                            。

【反思与评价】
(1)改进后的图2装置与图1装置比较，优点是                               。
(2)王泽同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置，其中气球的作用是： 
                                                                       。
【拓展与迁移】
实验小结时，李颖同学说：“待a试管冷却恢复原温度后，如果将试管倒置水中，并在水中取下橡皮塞，将看到试管中液面升高。”这一说法得到大家的一致认同。
韩晶问：“如果不考虑橡皮塞占试管的容积，进入a试管内液体的体积会是多少呢?大家争论后，出现两种预测：甲：接近试管容积的1／5；乙：小于试管容积的1／5。
你赞同的预测是       (填“甲”或“乙”)，理由是：                        
                                                                          。

Answer 1

【改进与实验】①4P  +  5O₂  2P₂O₅；  ②没有氧气；③温度没有达到红磷的着火点。
【反思与评价】
(1) 阻止了磷燃烧生成的大量五氧化二磷向空气中扩散，避免了危害人体健康；（表述合理即可）
(2) 燃烧温度升高，气球膨胀，避免了试管塞的喷出。（表述合理即可）
【拓展与迁移】
甲；试管中的物质除了白磷，还有空气，白磷充足，燃烧结束，消耗完了空气中的氧气，所以是甲。
或乙：试管中的物质除了白磷，还有空气，白磷不充足，燃烧结束，没有消耗完空气中的氧气，所以是乙。
（表述合理即可）

试题分析：【改进与实验】根据燃烧的条件分析，燃烧必须同时满足三个条件：①要有可燃物，②可燃物要与氧气充分接触，③温度达到可燃物的着火点及以上；所以投入水中的白磷虽然温度达到着火点，但是在水中与空气隔绝，没有氧气不会燃烧；试管中的白磷能燃烧生成五氧化二磷，即4P+5O₂2P₂O₅，是因为它的温度达到了其着火点，又与空气接触，满足燃烧的条件；试管中的红磷尽管与空气接触，但是温度没有达到它的着火点，所以不会燃烧。
【反思与评价】（1）改进后的图2装置与图1装置比较，燃烧反应可以在较密闭的空间内完成，所以燃烧后的产物会留在试管中，不会散发到空气里，也就是说能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散，危害人体健康；
（2）由于燃烧反应会放出大量的热，而使试管内的气体膨胀，导致压强增大，图2装置中的橡皮塞会因此而松动，甚至冲出；图3装置中气球可随气体的膨胀而变大，避免了橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动。
【拓展与迁移】由于空气中氧气约占空气体积的1/5，如果白磷足量、气密性良好，试管中的氧气能消耗完，则进入a试管内液体的体积能接近试管容积的1/5；若装置的气密性不严，即装置漏气的情况下，或白磷的量不足，不能完全反应掉空气中的氧气时，那么进入a试管内液体的体积要小于试管容积的1/5，所以要保证进入试管的水接近试管容积的1/5的前提条件是要保证装置的气密性良好，白磷足量等因素。
点评：解答本题的关键是，理解和熟练掌握可燃物燃烧的条件，而且要明确，只有同时满足三个条件，物质才可以燃烧；另外对于装置优越性的改进，一般要考虑到操作的简便性，气密性良好，反应易操控，环境保护等方面。