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6.某兴趣小组活动中,同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究,在实验过程中,同学们观察到只有铜片上的白磷燃烧,并产生大量白烟;而铜片上的红磷和水中的白磷都没有燃烧.据此,你能总结出可燃物燃烧的条件是:①温度达到着火点,②与氧气接触.大家还对磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问,继续进行了如下探究:

【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).请写出五氧化二磷与水反应的化学方程式:P2O5+H2O═2HPO3.
【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2装置进行实验.
请你帮助他们将下表补充完整.
实验现象对实验现象的解释
(1)a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧
(2)b试管中红磷没有燃烧
(1)热水中白磷没有燃烧的原因是没有与氧气接触
(2)b试管中红磷没有燃烧的原因是温度没有达到它的着火点
【反思与评价】
(1)改进后的图2装置与图1装置比较的优点是能防止有害物质污染空气;
(2)小岑同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置.你认为图3装置与图2装置对比,其优点是可以调节试管内的气体压强,避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动.
【拓展与迁移】实验结束时,小茜同学说:“待a试管冷却后,如果将试管口朝下垂直伸入水面下(室温),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.你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积,且实验所用白磷足量,装置气密性良好,进入a试管内液体的体积约占试管容积的$\frac{1}{5}$,理由是足量的白磷燃烧,消耗了约占试管内空气体积的$\frac{1}{5}$的氧气.

分析 根据物质燃烧的条件:物质具有可燃性、与氧气接触、达到着火点,进行分析;
【查阅资料】根据反应物和生成物写出化学方程式;
【改进与实验】根据燃烧的条件分析可得到实验现象的原理;
【反思与评价】
(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根据气球的弹性较大;
(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】根据氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$,可以完成该题的解答.

解答 解:根据物质燃烧的条件:物质具有可燃性、与氧气接触、达到着火点,铜片上的红磷不能燃烧,是因为没有达到着火点;铜片上的白磷能够燃烧,是因为白磷与氧气接触,并达到着火点,所以燃烧;水中的白磷因为不与氧气接触,所以虽然达到着火点,但不能燃烧.
故答案为:温度必须满足达到着火点,与氧气接触这两个条件.
【查阅资料】五氧化二磷水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3),该反应的化学方程式为:P2O5+H2O═2HPO3;
【改进与实验】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.
【反思与评价】(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装置与图2装置对比,其优点是图3装置中气球的作用:可以调节试管内的气体压强,避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动;
【拓展与迁移】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$\frac{1}{5}$.
故答案为:
①温度达到着火点,②与氧气接触.
【查阅资料】P2O5+H2O═2HPO3.
【改进与实验】

实验现象对实验现象的解释
(1)没有与氧气接触
(2)温度没有达到它的着火点
【反思与评价】(1)能防止有害物质污染空气;
(2)可以调节试管内的气体压强,避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动.
【拓展与迁移】$\frac{1}{5}$,足量的白磷燃烧,消耗了约占试管内空气体积的$\frac{1}{5}$的氧气.

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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