Question

8．Ⅰ：老师课上用如下图1、图2所示实验装置探究燃烧的条件．

（1）图1所示的演示实验，你观察到的现象是铜片上的白磷燃烧，产生白烟．
（2）老师演示图2所示实验的目的是证明白磷燃烧需要氧气．
（3）通过图1和图2实验，你得到的结论（燃烧条件）是可燃物燃烧需要氧气，并达到燃烧所需的最低温度．
Ⅱ：同学们通过查阅资料知道，磷的燃烧产物能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸（HPO₃），会刺激人体呼吸道．他们与老师一起设计了如图3、图4所示的实验，以探究燃烧的条件．
（4）若按图3所示装置进行实验，请你填写下列实验报告．

a试管中白磷燃烧．	a试管中反应方程式：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
b试管中红磷没有燃烧．	b试管中红磷没有燃烧的原因是：温度未达到红磷的着火点．

（5）按图4装置进行实验，也能达到图3实验装置的实验目的，比较图3与图4两实验装置，你认为图4实验装置明显的优点是能防止燃烧产生的五氧化二磷逸散，影响人体健康．
Ⅲ：同学们将图3所示装置中的a、b试管加上橡皮塞后进行探究燃烧条件的实验．实验结束后，待a试管冷却后，将试管口紧贴水面（室温），取下橡皮塞，将看到液体进入试管．
（6）如果不考虑橡皮塞占试管的容积，甲同学认为：进入a试管内液体的体积接近试管容积的$\frac{1}{5}$；乙同学认为：进入a试管内液体的体积不一定接近试管容积的$\frac{1}{5}$．你赞同的预测是甲（或乙）（填“甲”或“乙”），理由是氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$（或实验中白磷量不足或乙装置漏气等）．

Answer 1

分析 由燃烧条件的探究实验图1和图2对比可知燃烧需要氧气和达到可燃物燃烧所需的最低温度；然后为了防止磷燃烧后的物质逸散造成污染，对实验装置进行了两次改进，改进后的图3实验依然不能保证五氧化二磷不逸散，进而改进为图4实验装置，这种方案可以防止生成物污染空气，同时还能利用燃烧消耗氧气的事实进行空气中氧气含量的探究实验．

解答 解：（1）因为铜片上的白磷与氧气接触且着火点只有40℃，所以铜片上的白磷燃烧，产生白烟；而铜片上的红磷着火点很高，所以红磷不能燃烧；水中白磷温度虽达到着火点，但不与氧气接触，所以水中白磷也不会燃烧．
故答案为：铜片上的白磷燃烧，产生白烟．
（2）向图2水下白磷通氧气后，水下的白磷也能燃烧，说明白磷燃烧需要氧气．
故答案为：证明白磷燃烧需要氧气．
（3）由上述两个实验对比可知可燃物燃烧需要满足两个条件，即可燃物燃烧需要氧气，并达到燃烧所需的最低温度．
故答案为：可燃物燃烧需要氧气，并达到燃烧所需的最低温度．
（4）白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，b试管中红磷不燃烧的原因是温度未达到红磷的着火点．
故答案为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，温度未达到红磷的着火点．
（5）图3与图4相比，图4装置中的小气球能收集生成物，防止空气污染．
故答案为：能防止燃烧产生的五氧化二磷逸散，影响人体健康．
（6）本题可以赞同甲，因为若白磷足量，燃烧消耗了试管中的氧气，而氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，所以进入a试管内液体的体积接近试管容积的$\frac{1}{5}$；也可以赞同乙，因为若白磷不足量，消耗不完试管中的氧气，或装置漏气，都会导致进入a试管内液体的体积不一定接近试管容积的$\frac{1}{5}$．
故答案为：甲，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$；或乙，实验中白磷量不足（或乙装置漏气等）．

点评 本题不仅考查可燃物燃烧的条件，还通过实验探究和实验改进考查对实验现象的分析和评价能力