Question

（6分）某興趣小組活動中，同學們按圖1裝置對“可燃物燃燒的條件”進行探究。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℃，燃燒產物五氧化二磷是白色固體，會刺激人體呼吸道，五氧化二磷可能與空氣中水蒸氣反應，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)，該反應的化學方程式為                     。

【變流與討論】白煙對人體健康有害，該實驗裝置必須改進。

【改進與實驗】同學們按改進后的圖2裝置進行實驗。

請你幫助他們將下表補充完整

現象	解釋
①a試管中的白磷燃燒； ②燒杯中的白磷、b試管中的紅磷沒有燃燒。	燒杯中的白磷、b試管中的紅磷沒有燃燒的原因分別是①                       ；  ②                                    。

【反思與評價】

(1)改進后的圖2裝置與圖1裝置比較，優點是                            。

(2)小林同學指出圖2裝置仍有不足之處，并設計了圖3裝置，其中氣球的作用是          。

【拓展與遷移】

(3) 英國科技人員研制出自動滅火磚，磚里壓入了一定量的二氧化碳。這種磚砌成的房屋發生火災時，在高溫烘燒下，磚會裂開并噴出二氧化碳，從而撲滅火焰。自動滅火磚的主要滅火原理是       （填序號）。

A．清除可燃物           B．使可燃物與氧氣隔絕

C．降低可燃物的著火點   D．使可燃物的溫度降低到著火點以下

 

Answer 1

【答案】

P₂O₅+H₂O ===2HPO₃

①溫度未達到紅磷的著火點    ②熱水中的白磷沒有與氧氣(或空氣)接觸 

[反思與評價]  (1)能防止白磷燃燒產生的五氧化二磷逸散，危害人體健康。

(2)避免橡皮塞因試管內氣體熱膨脹而松動。

[拓展與遷移]（3） B

【解析】

試題分析：[查閱資料]根據題意可知，五氧化二磷與水蒸氣反應，生成有毒的偏磷酸（HPO₃），故該反應的化學方程式為P₂O₅+H₂O=2HPO₃。

[改進與實驗]根據燃燒的條件分析，燃燒必須同時滿足三個條件：①要有可燃物，②可燃物要與氧氣充分接觸，③溫度達到可燃物的著火點及以上；所以投入水中的白磷雖然溫度達到著火點，但是在水中與空氣隔絕，沒有氧氣不會燃燒；試管a中的白磷能燃燒,是因為溫度達到了它的著火點，又與空氣接觸，滿足燃燒的條件；試管b中的紅磷盡管與空氣接觸，但是溫度沒有達到它的著火點，所以不會燃燒。

[反思與評價]（1）改進后的圖2裝置與圖1裝置比較，燃燒反應可以在較密閉的空間內完成，所以燃燒后的產物會留在試管中，不會散發到空氣里，也就是說能防止白磷燃燒產生的五氧化二磷逸散，危害人體健康；

（2）由于燃燒反應會放出大量的熱，而使試管內的氣體膨脹，導致壓強增大，圖2裝置中的橡皮塞會因此而松動，甚至沖出；圖3裝置中氣球可隨氣體的膨脹而變大，避免了橡皮塞因試管內氣體熱膨脹而松動。

[拓展與遷移]（3）根據題意可知，在高溫烘燒下，磚會裂開并噴出二氧化碳，由于二氧化碳化學性質穩定，不可燃，也不支持燃燒，所以起到隔絕空氣的作用，使可燃物與氧氣隔離，不能燃燒，從而達到滅火的目的，故選B。

考點：燃燒的條件與滅火原理探究，化學實驗方案設計與評價

點評：解答本題的關鍵是，理解和熟練掌握可燃物燃燒的條件，而且要明確，只有同時滿足三個條件，物質才可以燃燒；另外對于裝置優越性的改進，一般要考慮到操作的簡便性，氣密性良好，反應易操控，環境保護等方面。