Question

10．某興趣小組話動中，同學(xué)們按圖1裝置對“可燃物燃燒的條件”進(jìn)行探究．探究過程中，大家對磷燃燒生成的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(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，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（HPO₃）．
【變流與討論】白煙對人體健康有害，該實驗裝置必須改進(jìn)．
【改進(jìn)與實驗】同學(xué)們按改進(jìn)后的圖2裝置進(jìn)行實驗．

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．	b試管中紅磷、熱水中白磷都沒有燃燒的原因是①溫度未達(dá)到紅磷的著火點；②熱水中的白磷沒有與氧氣（空氣）接觸．

【反思與評價】
（1）改進(jìn)后的圖2裝置與圖1裝置比較，優(yōu)點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）小林同學(xué)指出圖2裝置仍有不足之處，并設(shè)計了圖3裝置，其中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動．
【拓展與遷移】
實驗小結(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”），理由是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，且上述實驗白磷足量、氣密性良好，所以進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$（或乙，裝置漏氣等）．

Answer 1

分析 根據(jù)燃燒的條件分析可得到實驗現(xiàn)象的原理；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（1）．根據(jù)氣球的彈性較大，而在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強(qiáng)會變化，分析可得出圖13裝置中氣球的作用．根據(jù)氧氣約占空氣體積的三分之一，從完全燃燒，不完全燃燒或氣密性方面來分析原因．

解答 解：燃燒必須達(dá)到三個條件：①物質(zhì)本身具有可燃性，②可燃物與助燃物充分地接觸，③達(dá)到可燃物的著火點．所以投入水中的白磷雖然溫度達(dá)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(dá)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(dá)到它的著火點，所以不會燃燒．
（1）改進(jìn)后的圖12裝置與圖11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13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．
①由于空氣總氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，如果白磷足量、氣密性良好，試管中的氧氣能消耗完，所以進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$．
②若裝置的氣密性不嚴(yán)，即裝置漏氣的情況下，進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積不一定接近試管容積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：

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．	b試管中紅磷、熱水中白磷都沒有燃燒的原因是： ①溫度未達(dá)到紅磷的著火點； ②熱水中的白磷沒有與氧氣（空氣）接觸．

（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．
甲，氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，且上述實驗白磷足量、氣密性良好，所以進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$（或乙，裝置漏氣等）．

點評 主要考查了可燃物燃燒的條件以及利用實驗的方法探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律的能力．物質(zhì)燃燒的條件是：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．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．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．