内容正文:
专题06 燃烧条件的探究
内容概览
1、 实验梳理
2、 要点归纳
3、 经典例题
【变药品】【变装置】【综合应用】【实验改进】【情境应用】
实验装置
实验步骤
在500 mL烧杯中加入300 mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷,在烧杯上盖一片薄铜片;在铜片的一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷
用导管对准烧杯热水中的白磷,通入少量氧气(或空气)
实验现象
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;铜片上的红磷和热水中的白磷不燃烧
热水中的白磷燃烧
实验解释
(1)铜片上的红磷温度没有达到着火点
(2)热水中的白磷没有与空气(氧气)接触
热水中白磷温度达到着火点,且与氧气接触
实验结论
燃烧需要同时满足三个条件: 可燃物 、 氧气(或空气) 、 达到燃烧所需的最低温度(着火点 ) 。
注意事项
(1)用滤纸吸干白磷表面的水分,用干布擦干试管内壁,保持试管内壁干燥。
(2)对金属圆柱体上面固定的螺帽要留有缝隙,使水能流下,白磷会露出水面。
(3)对剩余的白磷要进行回收,方法是先把热水到掉,再倒入冷水,用镊子取回即可。
(4)五氧化磷处理,对试管中产生的五氧化二磷加入热水使其生成磷酸,再加入碳酸钠溶液直到不再产生气泡为止即可。不要倒入冷水,由于五氧化二磷与冷水反应生成偏磷酸,偏磷酸有毒。
实验装置改进
(1)甲、乙装置的优点是 减少燃烧产物对环境的污染 ,气球的作用是防止白磷燃烧生成的五氧化二磷进入空气,造成污染。
(2)丙装置将玻璃管改为漏斗,其优点是防止通入空气后将白磷吹散,保证实验结果准确。
1. 物质燃烧的条件
物质燃烧一般需要同时满足三个条件:
(1)物质具有。
(2)可燃物与接触。
(3)可燃物达到燃烧所需要的。
【注意】
(1) 物质燃烧一般需要三个条件同时满足,缺少其中任何一个,燃烧就不能发生。
(2) 不同物质着火点一般不同,着火点是物质本身的固有属性,一般不随外界条件的变化而变化。
2. 灭火的原理和方法
灭火事例
灭火方法
灭火原理
熄灭酒精灯
用灯帽盖灭火焰
厨房油锅着火
用锅盖盖灭
熄灭蜡烛
用嘴吹灭
使用大量的冷却剂使燃烧物冷却,让其
建筑物着火
用高压水枪扑灭
扑灭森林火灾
将大火蔓延前方的一片树木砍掉
将可燃物,与火源隔离
液化气、煤气起火
迅速关闭阀门
【注意】
(1)破坏燃烧条件中任意一项即可达到灭火的目的。
(2)使用冷却剂是为了降低可燃物的温度,而不是降低可燃物的着火点。
(3)电器设备或电线着火,应先切断电源,再用干粉或液态二氧化碳灭火器灭火,不可用水直接灭火。
(4)油、酒精着火时不能用水灭火,否则易引起火势蔓延。
(5)图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的火灾应用二氧化碳灭火器扑灭。
1.化学兴趣小组以“探究燃烧的条件”为课题进行下列实验探究,请你与他们一起完成探究活动并回答下列问题。(已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
(1)铜片上出现的现象是 ;由铜片上现象可以对比得出的可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)若向水中的白磷通入氧气,水中的白磷 (填“能”或“不能”)燃烧,说明燃烧还需要满足 的条件。
(3)实验中的白磷需要保存在冷水中,据此可知白磷的物理性质有 。(写一点即可)
【变药品】
2.化学的视角看燃烧
Ⅰ.用科学的思维认识燃烧
(1)为了探究燃烧及其条件,小明在老师的指导下做了以下对照实验。
实验一:充分加热后,燃烧匙中的酒精(C2H5OH)燃烧,水不燃烧。
实验二:点燃酒精灯前,火柴头和火柴梗均不燃烧,点燃酒精灯后,火柴头先燃烧,火柴梗后燃烧。
实验三:试管①中充满氮气,试管②、③中充满氧气,升温至40℃,仅观察到②中的白磷燃烧。
①由实验一可获得的结论是 ;写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式 。
②由实验二可获得的结论是 、 。
③实验三对照(填实验编号) 可知燃烧需要氧气。实验过程中红磷未燃烧的原因是 。
Ⅱ.控制燃烧
(2)满足条件,可以使燃烧发生,反之,可以让燃烧停止,写出下列事例中运用的灭火原理。
①消防员用水灭火,其灭火原理是 。
②妈妈关闭液化气阀门使火熄灭。其灭火原理是 。
(3)优化条件可以促进燃烧。
①汽车化油器将汽油喷成雾状,进入内燃机汽缸,其促进燃烧的方法是 。
②工人师傅进行金属切割或金属焊接时使用的氧炔焰是乙炔(C2H2)在氧气中燃烧产生的火焰。通过调节乙炔和氧气进气阀门,可控制氧炔焰的温度。若温度过低或燃烧产生黑烟时,应采取的措施是 ;乙炔在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,请写出该反应的化学方程式 。
【变装置】
3.为了探究燃烧的条件,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,探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。
【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)。
【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。
实验现象为:a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧。
b试管中红磷没有燃烧。
【实验结论】
(1)燃烧需要三个条件:①可燃物,② ,③ 。
【反思与评价】
(2)①改进后的图2装置与图1装置比较,优点是 。
②王泽同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是: 。
【拓展与迁移】
(3)实验小结时,李颖同学说:“待a试管冷却恢复原温度后,如果将试管倒置水中,并在水中取下橡皮塞,将看到试管中液面升高。”这一说法得到大家的一致认同。
韩晶问:“如果不考虑橡皮塞占试管的容积,进入a试管内液体的体积会是多少呢?”大家争论后,出现两种预测:甲:接近试管容积的;乙:小于试管容积的。
如果你赞同的预测是甲,理由是 。
如果你赞同的预测是乙,理由是 。
【综合应用】
4.某小组以“燃烧与灭火”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究燃烧的条件
(1)活动一:小明按照图1操作,充分加热后,燃烧匙中酒精燃烧而水不燃烧,由此可得出燃烧的条件之一是 。
活动二:小红按照图2继续开展探究。
【实验步骤】
(2)步骤1:室温下,按如图组装装置,装入药品。
步骤2:将锥形瓶浸入的热水中,观察到白磷不燃烧。
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶:打开止水夹和,从处级慢通入氧气,一段时间后将带火星的木条放在处,当观察到 ,证明氧气已充满锥形瓶,再关闭和。
步骤4:将锥形瓶浸入的冷水中,观察到白磷不燃烧。
步骤5:将锥形瓶再次浸入的热水中,观察到白磷燃烧,发生反应的文字表达式为 。
【分析讨论】
(3)能证明燃烧需要温度达到着火点的实验步骤对照组是 。
(4)实验中说明氮气具有的化学性质是 。
【任务二】探究燃烧的影响因素
(5)下图是硫、铁燃烧的实验(纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧),下列说法正确的是_______(填字母)。
A.实验①、②中的生成物相同
B.将实验③中铁丝绕成螺旋状后可以燃烧
C.对比实验③④,可得到反应的剧烈程度与氧气的浓度有关
【任务三】认识灭火原理
(6)当燃着的酒精灯被打翻着火时,立即用湿抹布盖灭,其中蕴含的灭火原理是 。
【实验改进】
5.关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。
A.发光
B.产生有刺激性气味的气体
C.放热
D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精燃烧的化学方程式 。
【任务二】探究物质燃烧的条件
如图1,烧杯中装有60℃水,底部放白磷。试管a、b中放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
(3)通过对比试管a、b实验现象,说明可燃物燃烧所需条件是 。
(4)在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,小傅同学对实验进行改进,如图2,请写出物质M、N分别是 、 。
【任务三】氧气的量对物质燃烧程度的影响
取5g白磷放入试管,将温度传感器探头插入图2左边试管底部,放入60℃水中,5秒后,将物质M注入试管中,采集数据曲线如图3所示。
(5)B点温度比A点高,说明左边试管发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(6)根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是 。
【任务四】再探铁的燃烧
(7)查阅文献:铁的氧化物有四氧化三铁、氧化铁和氧化亚铁。颗粒直径为20~30nm的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答影响铁燃烧的因素有 、 (答出2点)。
【情境应用】
6.燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】燃烧是如何发生的
同学们用如图所示的装置进行实验,研究可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃;白磷燃烧的生成物有毒有害。
(1)图1中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要的条件是 ;写出白磷燃烧的化学方程式 ;利用图1实验证明可燃物燃烧的另一个条件,依据的现象是 ;与图1装置相比,利用图2装置进行实验的优点是 。
【项目二】家用燃料的合理使用
(一)燃烧燃料为了取暖
(2)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分,请你从充分燃烧的角度解释这一现象 。
(二)燃烧燃料为了照明
诗人陆游曾记载:“书灯惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯,用棉线做灯芯:上层盏盛油,下层盏内盛水。
(3)油燃烧时的能量转化形式是 能转化为光能和热能,下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是 。
【项目三】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如下:
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的原因是: 。
(5)下列有关家用燃料更新的理由错误的是______(填序号)。
A.燃料使用更便捷 B.固体燃料燃烧得更充分 C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,氢气燃烧的化学方程式为 。
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专题06 燃烧条件的探究内容概览
1、 实验梳理
2、 要点归纳
3、 经典例题
【变药品】【变装置】【综合应用】【实验改进】【情境应用】
实验装置
实验步骤
在500 mL烧杯中加入300 mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷,在烧杯上盖一片薄铜片;在铜片的一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷
用导管对准烧杯热水中的白磷,通入少量氧气(或空气)
实验现象
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;铜片上的红磷和热水中的白磷不燃烧
热水中的白磷燃烧
实验解释
(1)铜片上的红磷温度没有达到着火点
(2)热水中的白磷没有与空气(氧气)接触
热水中白磷温度达到着火点,且与氧气接触
实验结论
燃烧需要同时满足三个条件: 可燃物 、 氧气(或空气) 、 达到燃烧所需的最低温度(着火点 ) 。
注意事项
(1)用滤纸吸干白磷表面的水分,用干布擦干试管内壁,保持试管内壁干燥。
(2)对金属圆柱体上面固定的螺帽要留有缝隙,使水能流下,白磷会露出水面。
(3)对剩余的白磷要进行回收,方法是先把热水到掉,再倒入冷水,用镊子取回即可。
(4)五氧化磷处理,对试管中产生的五氧化二磷加入热水使其生成磷酸,再加入碳酸钠溶液直到不再产生气泡为止即可。不要倒入冷水,由于五氧化二磷与冷水反应生成偏磷酸,偏磷酸有毒。
实验装置改进
(1)甲、乙装置的优点是 减少燃烧产物对环境的污染 ,气球的作用是防止白磷燃烧生成的五氧化二磷进入空气,造成污染。
(2)丙装置将玻璃管改为漏斗,其优点是防止通入空气后将白磷吹散,保证实验结果准确。
1. 物质燃烧的条件
物质燃烧一般需要同时满足三个条件:
(1)物质具有可燃性。
(2)可燃物与氧气接触。
(3)可燃物达到燃烧所需要的最低温度(着火点)。
【注意】
(1) 物质燃烧一般需要三个条件同时满足,缺少其中任何一个,燃烧就不能发生。
(2) 不同物质着火点一般不同,着火点是物质本身的固有属性,一般不随外界条件的变化而变化。
2. 灭火的原理和方法
灭火事例
灭火方法
灭火原理
熄灭酒精灯
用灯帽盖灭火焰
将可燃物与空气隔离
厨房油锅着火
用锅盖盖灭
熄灭蜡烛
用嘴吹灭
使用大量的冷却剂使燃烧物冷却,让其温度降到着火点以下
建筑物着火
用高压水枪扑灭
扑灭森林火灾
将大火蔓延前方的一片树木砍掉
将可燃物撤离燃烧区,与火源隔离
液化气、煤气起火
迅速关闭阀门
【注意】
(1)破坏燃烧条件中任意一项即可达到灭火的目的。
(2)使用冷却剂是为了降低可燃物的温度,而不是降低可燃物的着火点。
(3)电器设备或电线着火,应先切断电源,再用干粉或液态二氧化碳灭火器灭火,不可用水直接灭火。
(4)油、酒精着火时不能用水灭火,否则易引起火势蔓延。
(5)图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的火灾应用二氧化碳灭火器扑灭。
1.化学兴趣小组以“探究燃烧的条件”为课题进行下列实验探究,请你与他们一起完成探究活动并回答下列问题。(已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
(1)铜片上出现的现象是 ;由铜片上现象可以对比得出的可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)若向水中的白磷通入氧气,水中的白磷 (填“能”或“不能”)燃烧,说明燃烧还需要满足 的条件。
(3)实验中的白磷需要保存在冷水中,据此可知白磷的物理性质有 。(写一点即可)
【答案】(1) 白磷燃烧,而红磷没有燃烧 温度要达到可燃物的着火点
(2) 能 与氧气接触
(3)不溶于水
【详解】(1)白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,热水提供的热量能达到白磷的着火点,达不到红磷的着火点,铜片上的白磷、红磷均与氧气接触,故实验中可观察到白磷燃烧,而红磷没有燃烧;该实验说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(2)热水中的白磷一开始未能燃烧,若向水中的白磷通入氧气,水中的白磷能燃烧,说明燃烧还需要与氧气接触;
(3)实验中的白磷需要保存在冷水中,据此可知白磷具有不溶于水的物理性质。
【变药品】
2.化学的视角看燃烧
Ⅰ.用科学的思维认识燃烧
(1)为了探究燃烧及其条件,小明在老师的指导下做了以下对照实验。
实验一:充分加热后,燃烧匙中的酒精(C2H5OH)燃烧,水不燃烧。
实验二:点燃酒精灯前,火柴头和火柴梗均不燃烧,点燃酒精灯后,火柴头先燃烧,火柴梗后燃烧。
实验三:试管①中充满氮气,试管②、③中充满氧气,升温至40℃,仅观察到②中的白磷燃烧。
①由实验一可获得的结论是 ;写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式 。
②由实验二可获得的结论是 、 。
③实验三对照(填实验编号) 可知燃烧需要氧气。实验过程中红磷未燃烧的原因是 。
Ⅱ.控制燃烧
(2)满足条件,可以使燃烧发生,反之,可以让燃烧停止,写出下列事例中运用的灭火原理。
①消防员用水灭火,其灭火原理是 。
②妈妈关闭液化气阀门使火熄灭。其灭火原理是 。
(3)优化条件可以促进燃烧。
①汽车化油器将汽油喷成雾状,进入内燃机汽缸,其促进燃烧的方法是 。
②工人师傅进行金属切割或金属焊接时使用的氧炔焰是乙炔(C2H2)在氧气中燃烧产生的火焰。通过调节乙炔和氧气进气阀门,可控制氧炔焰的温度。若温度过低或燃烧产生黑烟时,应采取的措施是 ;乙炔在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,请写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1) 燃烧需要可燃物的参与 燃烧需要达到可燃物的着火点 火柴头的着火点比火柴梗的低 ①② 没有接触氧气
(2) 使温度将至可燃物的着火点以下 使可燃物与氧气隔绝
(3) 增大可燃物与氧气的接触面积 调大氧气进气阀门,增大氧气的进入量
【详解】(1)①由实验一中酒精能燃烧,而水不能燃烧,说明燃烧需要可燃物的参与;酒精和氧气在点燃条件下生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
②实验二中,点燃酒精灯前,火柴头和火柴梗均不燃烧,点燃酒精灯后,火柴头先燃烧,火柴梗后燃烧,说明燃烧需要达到可燃物的着火点,火柴头的着火点比火柴梗的低;
③实验三中,试管①中充满氮气,试管②中充满氧气,升温至40℃,仅观察到②中的白磷燃烧,对照①②可知燃烧需要氧气;实验过程中红磷未燃烧,是因为红磷没有接触氧气;
(2)①消防员用水灭火,其灭火原理是:使温度将至可燃物的着火点以下;
②妈妈关闭液化气阀门使火熄灭,其灭火原理是:使可燃物与氧气隔绝;
(3)①汽车化油器将汽油喷成雾状,进入内燃机汽缸,其促进燃烧的方法是:增大可燃物与氧气的接触面积;
②若温度过低或燃烧产生黑烟时,应采取的措施是:调大氧气进气阀门,增大氧气的进入量;乙炔和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
【变装置】
3.为了探究燃烧的条件,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,探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。
【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)。
【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。
实验现象为:a试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧。
b试管中红磷没有燃烧。
【实验结论】
(1)燃烧需要三个条件:①可燃物,② ,③ 。
【反思与评价】
(2)①改进后的图2装置与图1装置比较,优点是 。
②王泽同学指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是: 。
【拓展与迁移】
(3)实验小结时,李颖同学说:“待a试管冷却恢复原温度后,如果将试管倒置水中,并在水中取下橡皮塞,将看到试管中液面升高。”这一说法得到大家的一致认同。
韩晶问:“如果不考虑橡皮塞占试管的容积,进入a试管内液体的体积会是多少呢?”大家争论后,出现两种预测:甲:接近试管容积的;乙:小于试管容积的。
如果你赞同的预测是甲,理由是 。
如果你赞同的预测是乙,理由是 。
【答案】(1) 与氧气接触 温度达到可燃物的着火点
(2) 环保(答案合理即可) 平衡试管内的压强,防止橡皮塞飞出(答案合理即可)
(3) 氧气约占空气体积的,且上述实验白磷足量,气密性良好,所以进入a试管内的液体体积能接近试管容积的 装置漏气
【详解】(1))燃烧需要三个条件:①可燃物,②与氧气接触,③温度达到可燃物的着火点。故填:与氧气接触;温度达到可燃物的着火点。
(2)①图2装置在密闭容器中进行,能防止五氧化二磷逸散到空气中,污染空气,则改进后的图2装置与图1装置比较,优点是环保。故填:环保(答案合理即可)。
②反应过程中会放出热量,开始时装置内的压强会增大,则图3装置中气球的作用是平衡试管内的压强,防止橡皮塞飞出。故填:平衡试管内的压强,防止橡皮塞飞出(答案合理即可)
(3)如果不考虑橡皮塞占试管的容积,氧气约占空气体积的,且上述实验白磷足量,气密性良好,所以进入a试管内的液体体积能接近试管容积的,若装置漏气,导致进入试管的水偏少,进入a试管内液体的体积小于试管容积的。故填:氧气约占空气体积的,且上述实验白磷足量,气密性良好,所以进入a试管内的液体体积能接近试管容积的;装置漏气。
【综合应用】
4.某小组以“燃烧与灭火”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究燃烧的条件
(1)活动一:小明按照图1操作,充分加热后,燃烧匙中酒精燃烧而水不燃烧,由此可得出燃烧的条件之一是 。
活动二:小红按照图2继续开展探究。
【实验步骤】
(2)步骤1:室温下,按如图组装装置,装入药品。
步骤2:将锥形瓶浸入的热水中,观察到白磷不燃烧。
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶:打开止水夹和,从处级慢通入氧气,一段时间后将带火星的木条放在处,当观察到 ,证明氧气已充满锥形瓶,再关闭和。
步骤4:将锥形瓶浸入的冷水中,观察到白磷不燃烧。
步骤5:将锥形瓶再次浸入的热水中,观察到白磷燃烧,发生反应的文字表达式为 。
【分析讨论】
(3)能证明燃烧需要温度达到着火点的实验步骤对照组是 。
(4)实验中说明氮气具有的化学性质是 。
【任务二】探究燃烧的影响因素
(5)下图是硫、铁燃烧的实验(纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧),下列说法正确的是_______(填字母)。
A.实验①、②中的生成物相同
B.将实验③中铁丝绕成螺旋状后可以燃烧
C.对比实验③④,可得到反应的剧烈程度与氧气的浓度有关
【任务三】认识灭火原理
(6)当燃着的酒精灯被打翻着火时,立即用湿抹布盖灭,其中蕴含的灭火原理是 。
【答案】(1)物质具有可燃性
(2) 木条复燃
(3)步骤4、步骤5
(4)不支持燃烧
(5)A
(6)隔绝氧气、降温至可燃物的着火点以下
【详解】(1)燃烧的条件是:物质具有可燃性;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。小明按照图1操作,水、酒精都与氧气充分接触,充分加热后,燃烧匙中酒精燃烧而水不燃烧,由此可得出燃烧的条件之一是物质具有可燃性。
(2)氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气。打开止水夹和,从处级慢通入氧气,一段时间后将带火星的木条放在处,当观察到木条复燃,证明氧气已充满锥形瓶。
白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:。
(3)步骤4与步骤5的相同之处是都有可燃物白磷,白磷都与氧气充分接触,不同之处是步骤4温度未达到可燃物的着火点,不燃烧,步骤5温度达到可燃物的着火点,能燃烧,因此证明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,故填:步骤4、步骤5。
(4)白磷为可燃物,步骤2将锥形瓶浸入的热水中,温度达到白磷的着火点,而白磷没有燃烧,说明氮气不支持燃烧。
(5)A、实验①、②中硫燃烧的产物都是二氧化硫,A选项正确;
B、铁丝在空气中无法燃烧,将实验③中铁丝绕成螺旋状后不可以燃烧,B选项错误;
C、根据图像,实验③使用铁丝,实验④使用纳米铁粉,其它实验条件相同,对比实验③④,可得到反应的剧烈程度与反应物的接触面积有关,C选项错误。
故选:A。
(6)当燃着的酒精灯被打翻着火时,立即用湿抹布盖灭,湿抹布可以隔绝氧气,也可以使酒精的温度降低至着火点以下,则蕴含的灭火原理是:隔绝氧气、降温至可燃物的着火点以下。
【实验改进】
5.关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属于三者燃烧共有的现象是______(填字母序号)。
A.发光
B.产生有刺激性气味的气体
C.放热
D.产生使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精燃烧的化学方程式 。
【任务二】探究物质燃烧的条件
如图1,烧杯中装有60℃水,底部放白磷。试管a、b中放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
(3)通过对比试管a、b实验现象,说明可燃物燃烧所需条件是 。
(4)在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,小傅同学对实验进行改进,如图2,请写出物质M、N分别是 、 。
【任务三】氧气的量对物质燃烧程度的影响
取5g白磷放入试管,将温度传感器探头插入图2左边试管底部,放入60℃水中,5秒后,将物质M注入试管中,采集数据曲线如图3所示。
(5)B点温度比A点高,说明左边试管发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(6)根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是 。
【任务四】再探铁的燃烧
(7)查阅文献:铁的氧化物有四氧化三铁、氧化铁和氧化亚铁。颗粒直径为20~30nm的铁粉,在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识,回答影响铁燃烧的因素有 、 (答出2点)。
【情境应用】
6.燃烧不仅可以帮助人们创造美好生活,同时也促进了工业的发展和人类文明的进步。某项目小组的同学以“家用燃料”为主题开展了项目化学习的探究之旅。
【项目一】燃烧是如何发生的
同学们用如图所示的装置进行实验,研究可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃;白磷燃烧的生成物有毒有害。
(1)图1中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明可燃物燃烧需要的条件是 ;写出白磷燃烧的化学方程式 ;利用图1实验证明可燃物燃烧的另一个条件,依据的现象是 ;与图1装置相比,利用图2装置进行实验的优点是 。
【项目二】家用燃料的合理使用
(一)燃烧燃料为了取暖
(2)同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分,请你从充分燃烧的角度解释这一现象 。
(二)燃烧燃料为了照明
诗人陆游曾记载:“书灯惟瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之……可省油之半”。夹瓷盏是省油灯,用棉线做灯芯:上层盏盛油,下层盏内盛水。
(3)油燃烧时的能量转化形式是 能转化为光能和热能,下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是 。
【项目三】家用燃料的变迁和未来
同学们查阅资料,了解到家用燃料的更新历程如下:
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的原因是: 。
(5)下列有关家用燃料更新的理由错误的是______(填序号)。
A.燃料使用更便捷 B.固体燃料燃烧得更充分 C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
(6)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,氢气燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1) 温度达到可燃物的着火点 薄铜片上的白磷燃烧,而水中的白磷不燃烧 更环保
(2)增大了煤与氧气的接触面积
(3) 化学 水吸热降温,减少油的挥发
(4)液化石油气中碳元素的含量比天然气大,燃烧等质量天然气和液化石油气,天然气排放的二氧化碳更少
(5)B
(6)
【详解】(1)图1中薄铜片上的白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点,所以白磷燃烧;薄铜片上的红磷与氧气接触,但温度没有达到红磷的着火点,所以红磷不燃烧,对比说明可燃物燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点;
白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为 ;
图1中薄铜片上的白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点,所以白磷燃烧;水中的白磷温度达到其着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧,对比说明可燃物燃烧的另一个条件是与氧气接触,故依据的现象是薄铜片上的白磷燃烧,而水中的白磷不燃烧;
与图1装置相比,图2装置是在密闭环境中进行实验,避免了生成的五氧化二磷逸散到空气中造成的环境污染,故其优点是更环保;
(2)从前人们把煤制成蜂窝煤后燃烧会更加充分,从充分燃烧的角度解释这一现象是增大了煤与氧气的接触面积;
(3)油燃烧时的能量转化形式是化学能转化为光能和热能;
下层盏内盛水能达到省灯油的目的,原理是水吸热降温,减少油的挥发;
(4)天然气和液化石油气中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%,通过该数据分析,用等质量的天然气和液化石油气作燃料,天然气更环保的原因是:液化石油气中碳元素的含量比天然气大,燃烧等质量天然气和液化石油气,天然气排放的二氧化碳更少;
(5)A、燃料使用更便捷,与家用燃料更新有关,不符合题意;
B、相同条件下,气体燃料比固体燃料燃烧得更充分,说法错误,符合题意;
C、减少煤燃烧过程中产生的污染物,与家用燃料更新有关,不符合题意。
故选:B;
(6)氢气在氧气中燃烧生成水,化学方程式为。
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