题目内容

20．某兴趣小组活动中，同学们按图甲装置对“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℃，…燃烧产生五氧化磷是白色固体，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（HP03）．
交流与讨论：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乙装置进
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．		试管中红磷、热水中自磷都没有燃烧的原因是
①：
②．
（1）改进后的图乙装置与图甲装置比较，优点是防止白磷燃烧产生的五氧化二磷扩散，污染环境和危害人体健康．
（2）小林同学指出图乙装置仍有不足之处，并设计了图丙装置，其中气球的作用是避免橡皮塞因试管内气体热膨胀飞出，造成安全事故．
拓展与迁移：实验小结时，小朱同学说：“待a试管冷却后，如果将试管口紧贴水面（室温下），并取下橡皮塞，将看到液体进入试管．”这一说法得到大家的一致认同．小晶问：“如果不考虑橡皮塞所占试管的容积，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：不一定接近试管容积的$\frac{1}{5}$．
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$\frac{1}{5}$．

分析 [查阅资料]根据燃烧的条件分析可得到实验现象的原理；
（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；
（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：根据空气中氧气的体积约占空气体积的五分之一来分析．

解答 解：[查阅资料]燃烧必须达到三个条件：①物质本身具有可燃性，②可燃物与氧气充分地接触，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；
（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）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松动；
空气中氧气的体积约占空气体积的五分之一，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五分之一．
故答案为：①温度未达到红磷的着火点②热水中的白磷没有与氧气接触；
（1）防止白磷燃烧产生的五氧化二磷扩散，污染环境和危害人体健康；
（2）避免橡皮塞因试管内气体热膨胀飞出，造成安全事故；
拓展与迁移：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．

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