6.為了探究燃燒的條件,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.
①a試管中白磷燃燒的化學(xué)方程式是:4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5;
②熱水中白磷沒有燃燒的原因是:達(dá)到著火點但沒有和氧氣接觸; ③b試管中紅磷沒有燃燒的原因是:和氧氣接觸但沒有達(dá)到著火點
【反思與評價】
(1)改進(jìn)后的圖2裝置與圖1裝置比較,優(yōu)點是防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中,造成污染.
(2)王澤同學(xué)指出圖2裝置仍有不足之處,并設(shè)計了圖3裝置,其中氣球的作用是:緩沖作用,防止膠塞沖出.
【拓展與遷移】
實驗小結(jié)時,李穎同學(xué)說:“待a試管冷卻恢復(fù)原溫度后,如果將試管倒置水中,并在水中取下橡皮塞,將看到試管中液面升高.”這一說法得到大家的一致認(rèn)同.
韓晶問:“如果不考慮橡皮塞占試管的容積,進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積會是多少呢?大家爭論后,出現(xiàn)兩種預(yù)測:甲:接近試管容積的$\frac{1}{5}$;乙:小于試管容積的$\frac{1}{5}$.
你贊同的預(yù)測是甲 (填“甲”或“乙”),理由是:空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\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}$..

分析 【改進(jìn)與實驗】根據(jù)反應(yīng)的實質(zhì)、燃燒的條件分析可得到實驗現(xiàn)象的原理;
【反思與評價】(1)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根據(jù)氣球的彈性較大,
(2)在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強會變化,分析可得出裝置中氣球的作用.
【拓展與遷移】根據(jù)氧氣約占空氣體積的五分之一,從完全燃燒,不完全燃燒或氣密性方面來分析原因.

解答 解:
【改進(jìn)與實驗】白磷燃燒生成五氧化二磷,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.故填:4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5;達(dá)到著火點但沒有和氧氣接觸;和氧氣接觸但沒有達(dá)到著火點;
【反思與評價】(1)改進(jìn)后的圖2裝置與圖1裝置比較燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會散發(fā)到空氣里,所以優(yōu)點是能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散,危害人體健康.
(2)在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強會變化,所以圖3裝置中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而被沖開.
故填:防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中,造成污染;緩沖作用,防止膠塞沖出;
【拓展與遷移】空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\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}$;故填:甲;空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\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}$.

點評 熟練掌握物質(zhì)燃燒的條件,即是: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;同時對于裝置優(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.

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【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?
【實驗探究】
實驗步驟實驗現(xiàn)象
Ⅰ、分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條,觀察現(xiàn)象.A試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星木條復(fù)燃,B試管中無明顯現(xiàn)象
Ⅱ、待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復(fù)多次試驗,觀察現(xiàn)象.試管中均產(chǎn)生氣泡,帶火星木條均復(fù)燃
Ⅲ、將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量,所得固體質(zhì)量仍為ag.
Ⅳ、分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中,向C試管中加入ag氧化鐵粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象.
【實驗結(jié)論】
(1)A中產(chǎn)生的氣體是氧氣;
(2)實驗Ⅱ、Ⅲ證明:氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫分解的催化劑;
(3)寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二鐵\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
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(1)實驗設(shè)計Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑;
(2)若實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結(jié)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑.
【實驗拓展】
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