Question

16．某化學(xué)興趣小組根據(jù)圖甲裝置探究“可燃物燃燒的條件”．探究過程中，大家對白磷燃燒后生成的大量白煙是否危害人體健康提出疑問．

【知識回憶】白磷燃燒的化學(xué)方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
【查閱資料】白磷的著火點(diǎn)是40℃，紅磷的著火點(diǎn)是240℃，…燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，會(huì)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（HPO₂）．
【交流與討論】白煙對人體健康有害，該裝置必須改進(jìn)，改進(jìn)后的圖乙裝置與圖甲裝置比較，優(yōu)點(diǎn)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．
【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們按改進(jìn)后的圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

現(xiàn)象	解釋
A試管中白磷燃燒，熱水中白磷沒有燃燒	熱水中白磷沒有與氧氣接觸
b試管中紅磷沒有燃燒	溫度未達(dá)到紅磷的著火點(diǎn)

【反思與評價(jià)】有同學(xué)指出圖乙裝置仍有不足之處，并設(shè)計(jì)了圖丙裝置，其中氣球的作用是緩沖作用，防止膠塞沖出．
【拓展與遷移】待a試管冷卻后，將試管口緊貼水面，并取下橡皮塞，發(fā)現(xiàn)有水進(jìn)入試管，進(jìn)入試管內(nèi)的水的體積接近試管容積的$\frac{1}{5}$．

Answer 1

分析 【知識回憶】根據(jù)白磷燃燒的反應(yīng)物、生成物、質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式；
【交流與討論】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)氣球的彈性較大根據(jù)燃燒的條件分析可得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原理；
【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】根據(jù)燃燒的條件分析可得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原理；
【反思與評價(jià)】在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)變化，分析可得出裝置中氣球的作用．
【拓展與遷移】考慮氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，分析．

解答 解：【知識回憶】白磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
【交流與討論】改進(jìn)后的圖2裝置與圖1裝置比較燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會(huì)散發(fā)到空氣里，所以優(yōu)點(diǎn)是能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散，危害人體健康．
故填：防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中，造成污染；
【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】燃燒必須達(dá)到三個(gè)條件：①物質(zhì)本身具有可燃性，②可燃物與助燃物充分地接觸，③達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)．所以投入水中的白磷雖然溫度達(dá)到著火點(diǎn)，但是在水中與空氣隔絕，所以不會(huì)燃燒；試管中的白磷會(huì)燃燒，它的溫度即達(dá)到著火點(diǎn)又與空氣接觸，滿足燃燒的條件；試管中的紅磷盡管與空氣接觸，但是溫度沒有達(dá)到它的著火點(diǎn)，所以不會(huì)燃燒．故填：①達(dá)到著火點(diǎn)但沒有和氧氣接觸；②和氧氣接觸但沒有達(dá)到著火點(diǎn)；
【反思與評價(jià)】在反應(yīng)過程中試管內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)變化，所以圖3裝置中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而被沖開；故填：緩沖作用，防止膠塞沖出；
【拓展與遷移】待a試管冷卻后，將試管口緊貼水面，并取下橡皮塞，發(fā)現(xiàn)有水進(jìn)入試管，進(jìn)入試管內(nèi)的水的體積接近試管容積的$\frac{1}{5}$．
故答案為：
【知識回憶】4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
【交流與討論】防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中，造成污染．
【改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)】

現(xiàn)象	解釋
	熱水中白磷沒有與氧氣接觸
b試管中紅磷沒有燃燒

【反思與評價(jià)】緩沖作用，防止膠塞沖出．
【拓展與遷移】$\frac{1}{5}$．

點(diǎn)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(diǎn)．這三個(gè)條件缺一不可，只要同時(shí)滿足上述三個(gè)條件，物質(zhì)就可以燃燒；同時(shí)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．