Question

10．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．	b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因是①温度未达到红磷的着火点；②热水中的白磷没有与氧气（空气）接触．

【反思与评价】
（1）改进后的图2装置与图1装置比较，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）小林同学指出图2装置仍有不足之处，并设计了图3装置，其中气球的作用是避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动．
【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”），理由是氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，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$\frac{1}{5}$（或乙，装置漏气等）．

Answer 1

分析 根据燃烧的条件分析可得到实验现象的原理；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（1）．根据气球的弹性较大，而在反应过程中试管内的压强会变化，分析可得出图13装置中气球的作用．根据氧气约占空气体积的三分之一，从完全燃烧，不完全燃烧或气密性方面来分析原因．

解答 解：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．
（1）改进后的图12装置与图11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13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．
①由于空气总氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，如果白磷足量、气密性良好，试管中的氧气能消耗完，所以进入a试管内液体的体积能接近试管容积的$\frac{1}{5}$．
②若装置的气密性不严，即装置漏气的情况下，进入a试管内液体的体积不一定接近试管容积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：

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．	b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因是： ①温度未达到红磷的着火点； ②热水中的白磷没有与氧气（空气）接触．

（1）能防止白磷燃烧产生的五氧化二磷逸散，危害人体健康．
（2）避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动．
甲，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，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$\frac{1}{5}$（或乙，装置漏气等）．

点评 主要考查了可燃物燃烧的条件以及利用实验的方法探究物质的性质或变化规律的能力．物质燃烧的条件是：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．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．