Question

6．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：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5； ②热水中白磷没有燃烧的原因是：达到着火点但没有和氧气接触； ③b试管中红磷没有燃烧的原因是：和氧气接触但没有达到着火点

【反思与评价】
（1）改进后的图2装置与图1装置比较，优点是防止白磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中，造成污染．
（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：缓冲作用，防止胶塞冲出．
【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$\frac{1}{5}$；乙：小于试管容积的$\frac{1}{5}$．
你赞同的预测是甲 （填“甲”或“乙”），理由是：空气中氧气的体积约占空气体积的$\frac{1}{5}$，且上述实验白磷足量、气密性良好，所以进入a试管内液体的体积能接近试管容积的$\frac{1}{5}$．．

Answer 1

分析 【改进与实验】根据反应的实质、燃烧的条件分析可得到实验现象的原理；
【反思与评价】（1）可从资料中查阅的五氧化二磷的性质得知，它有毒，所以要从防止污染的角度来分析根据气球的弹性较大，
（2）在反应过程中试管内的压强会变化，分析可得出装置中气球的作用．
【拓展与迁移】根据氧气约占空气体积的五分之一，从完全燃烧，不完全燃烧或气密性方面来分析原因．

解答 解：
【改进与实验】白磷燃烧生成五氧化二磷，燃烧必须达到三个条件：①物质本身具有可燃性，②可燃物与助燃物充分地接触，③达到可燃物的着火点．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，所以不会燃烧；试管中的白磷会燃烧，它的温度即达到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．故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；达到着火点但没有和氧气接触；和氧气接触但没有达到着火点；
【反思与评价】（1）改进后的图2装置与图1装置比较燃烧后的产物在试管中不会散发到空气里，所以优点是能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散，危害人体健康．
（2）在反应过程中试管内的压强会变化，所以图3装置中气球的作用是避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而被冲开．
故填：防止白磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中，造成污染；缓冲作用，防止胶塞冲出；
【拓展与迁移】空气中氧气的体积约占空气体积的$\frac{1}{5}$，且上述实验白磷足量、气密性良好，所以进入a试管内液体的体积能接近试管容积的$\frac{1}{5}$；故填：甲；空气中氧气的体积约占空气体积的$\frac{1}{5}$，且上述实验白磷足量、气密性良好，所以进入a试管内液体的体积能接近试管容积的$\frac{1}{5}$．

点评 熟练掌握物质燃烧的条件，即是：①物质本身具有可燃性，②可燃物与助燃物充分地接触，③达到可燃物的着火点．这三个条件缺一不可，只要同时满足上述三个条件，物质就可以燃烧；同时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．