Question

某化学兴趣小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动．请你参与完成：

查阅资料： 白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃．

交流讨论（1）图一实验中水的作用是______．
（2）改进后的装置（如图二）与图一装置相比，其优点是______．
（3）将装有某气体的大试管管口朝下垂直插入水中，使管口罩住白磷（如图三所示），结果观察到了“水火相容”的奇观，则大试管中所装的气体可能是______．综合应用“水火不相容”是指水能灭火，其实水有时也可以“生火”，比如钾遇水会立刻着火，因为钾遇水生成氢氧化钾和氢气，该反应是______（填“放热”或“吸热”）反应，其反应的化学方程式为______．

Answer

[交流讨论]（1）利用图示的情况分析可知水提供了热量并使白磷与外界的空气隔绝；
（2）对比图一、图二，图二把磷放入密闭的试管中进行实验，可以防止生成的五氧化二磷造成空气污染；
（3）白磷的温度达到了着火点而没能和氧气接触，燃烧需要氧气支持，试管内应提供燃烧需要的氧气；
[综合应用]燃烧所需要温度达到着火点，钾的燃烧说明反应放出了热量使钾的温度升高至着火点；钾与水发生置换反应，生成氢气和氢氧化钾．
【解析】
[交流讨论]（1）从图一的实验意图分析可知：图一中的热水起到加热铜片及使白磷与外界空气隔绝的作用；
（2）图二中磷放入密闭的试管中，可以防止燃烧后生成的五氧化二磷污染环境，而图一的燃烧产物直接排入到空气中，对空气会造成污染；
（3）试管内应为空气或氧气，以满足磷燃烧所需要的氧气；该反应放出的热量使钾的温度达到钾物质的着火点；根据质量守恒定律及碱类物质的由金属与氢氧根组成的特点，可判断钾与水反应生成的碱为氢氧化钾，同时放出氢气；
故答案为【交流讨论】（1）加热铜片和隔绝空气（或氧气）
（2）能防止白磷燃烧产生的白烟污染空气
（3）空气（或氧气）；放热；2K+2H2O═2KOH+H2↑