课题1 认识燃烧与燃料 第2课时(分层作业) 化学沪科版五四学制2024九年级全一册
2025-11-24
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题1 认识燃烧与燃料 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 燃烧和灭火 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.75 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-05 |
| 作者 | 大眼睛看世界 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54226481.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
课题1 认识燃烧与燃料
第2课时 燃烧条件与化学反应中的能量变化
分层作业
1.(24-25九年级上·江西·期末)用如图实验验证可燃物燃烧的条件。下列说法错误的是
A.水的作用是提供热量和隔绝氧气 B.该实验只能探究燃烧的一个条件
C.倒置后白磷燃烧,产生大量白烟 D.实验中红磷始终不燃烧
2.(2025·广西崇左·模拟预测)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识正确的是
A.粒子观:原子都是由质子、中子和电子构成的
B.能量观:人类所需要的能量都是通过化学反应获得的
C.转化观:在一定条件下,金刚石和石墨可以相互转化
D.结构观:水和过氧化氢都是由同种分子构成的
3.(25-26九年级上·安徽·课后作业)下列反应中吸收热量的是
A.镁与氧气的反应 B.酒精燃烧
C.碳与二氧化碳的反应 D.氧化钙与水的反应
4.(2025·河北邯郸·二模)如图所示是“探究物质燃烧条件”的实验。已知白磷的着火点是40℃。向甲中通入空气,甲中的热水压入到乙中,某一时刻甲、乙中的白磷都燃烧起来。下列说法错误的是
A.甲中白磷燃烧说明燃烧需要与空气接触
B.乙中白磷燃烧说明燃烧需要温度达到着火点
C.通过该实验,推测在实验室白磷可以保存在冷水中
D.该装置绿色环保,不污染环境
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)利用如图装置探究燃烧条件。试管①充满氮气,试管②③充满氧气,将水温升至,仅观察到②中白磷燃烧。查阅资料得知:白磷的着火点为,红磷的着火点为。下列说法正确的是
A.试管②中白磷燃烧,产生大量白雾 B.对比试管①③现象可知:白磷着火点比红磷低
C.对比试管①②现象可知:燃烧需要氧气 D.该装置的优点是方便调节可燃物的着火点
6.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图是利用Y型玻璃管进行燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定实验(红磷、白磷均足量)。已知Y型玻璃管的容积为200mL,量筒内装有100mL水。下列关于实验现象和结论的描述错误的是
A.观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧
B.该实验可以探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.该装置可以防止产生的白烟扩散到空气中
D.待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水减少了约20mL
7.(2025·安徽亳州·模拟预测)我国研发出一项将甲烷(CH4)转化成乙烷的新技术,涉及的物质种类变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A.乙烷的化学式可表示为C6H2 B.甲烷转化成乙烷的过程中伴随能量变化
C.反应前后分子种类不变 D.反应过程中,催化剂的质量不断减少
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列化学变化中,属于吸热反应的是
A.燃料的充分燃烧 B.农家肥料的腐熟
C.大理石与稀盐酸反应 D.碳与二氧化碳反应
9.(23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习)如图所示:把同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片,分开放在一块薄铜片的两侧,用酒精灯加热铜片的中部(假设铜片各处温度相等)。关于该探究燃烧条件的实验,下列说法中正确的是
A.实验中使用铜片,是利用了铜的导电性
B.实验过程中滤纸碎片先燃烧,乒乓球碎片后燃烧
C.乒乓球片和滤纸片切勿取大块,实验时要从侧面观察
D.实验说明燃烧的条件之一是与氧气接触
10.(2025·山西晋城·模拟预测)在一次实验课上,同学们按如图所示的实验装置探究可燃物燃烧需要的条件,以下关于该实验的分析正确的是
A.两气球均会先变小后变大 B.①和②试管中均产生大量白烟
C.①和②证明燃烧需要与氧气接触 D.水中的白磷通入氧气后也可燃烧
11.(2025·河北邯郸·三模)某实验小组按如图所示装置制取氧气并探究燃烧的条件,插入铂丝后,立即产生大量气泡,随后白磷燃烧、红磷不燃烧。下列说法错误的是
A.白磷燃烧的生成物是
B.插入铂丝后,立即产生大量气泡,说明铂丝是过氧化氢分解的催化剂
C.白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D.若安全管内液面上升过快,可上提铂丝,脱离液面
12.(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏,想瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏…可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”,夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。其结构示意图如图。
(1)图中属于可燃物的是 和 ,这是燃烧的 个条件之一。
(2)省油灯的原理是:油燃烧 ,上层内盏油温 ,下层盏内水吸热,减少油的 ,以达到省油的目的。
(3)“注清冷水于其中,每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释是 。
13.(2025·四川泸州·二模)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。回答以下问题:
(1)使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料和氧化剂,燃烧的方程式为,在该反应中,从燃烧条件分析,提出你新的认识 ,在偏二甲肼中,碳元素与氮元素的质量比为 。
(2)用铝合金作火箭的骨架,推测其性质 。(写出一条即可)
14.(2025·宁夏银川·模拟预测)燃烧需要三个条件,一是有可燃物,二是与氧气(或空气)接触,三是温度——达到可燃物的着火点。某同学在探究A、B两种物质性质时做如下图所示实验。
(1)将A、B两种物质用酒精灯同时加热,一段时间后,A发生燃烧,B未发生燃烧。结论:A物质具有 性,B物质可能不具有这样的性质,但也可能具有,只是因为 。
(2)本实验明显采用的是控制变量法。参照燃烧所需要的三个条件,在此实验中,该同学是将 和 条件控制在相同状况下保持不变,从而探究它们的性质。
15.(2025·湖南湘西·二模)从多角度认识化学反应,有助于形成系统思维。如图是乙炔燃烧反应的微观示意图。
(1)物质变化角度:①从微观角度分析,据图写出该反应的化学方程式: 。②从宏观角度分析,该反应产生了新物质。为证明产物“”生成,点燃乙炔气体后,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,若烧杯内壁出现 ,说明有该物质生成。
(2)能量变化角度:乙炔燃烧实现了从 能到热能和光能的转化,可以利用反应放出的热量进行金属切割或焊接。
(3)实验安全角度:乙炔气体点燃前要 。
16.(2025·湖南株洲·一模)石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)下列物质的用途中,属于石墨的用途的是______。
A.用于制铅笔芯 B.用作电极 C.用于切割大理石 D.作钻石
(2)活性炭作除味剂,是因为其具有疏松多孔的结构,因此它具有 性。
(3)木炭可用作燃料。从能量变化角度分析,木炭燃烧是 (填“放热”或“吸热”)反应。
17.(24-25九年级上·山东青岛·期末)钻木取火第一次使人类支配了一种自然力,开启了人类文明的新征程。汉字作为载体也反映了中国古代人民对火的认识。
(1)甲骨文 (焚)属于会意字,上方是林,下方是火焰,表示火烧林木。从燃烧条件来看,下方火焰不断灼烧上方木材以提高温度达到木材的 。
(2)小篆 (灭)属于会意字,左侧是水流,右侧是“”,万物消灭的意思,表示用水灭火。请用灭火角度分析,水能灭火的主要原理是 。
(3)甲骨文 (灾)属于会意字,上方是房屋,下方是火苗,表示房屋着火,灾难降临。以下标志与消防安全有关的是________(填序号)。
A. B. C. D.
18.(24-25九年级上·吉林四平·阶段练习)能源的利用、燃料的燃烧与调控是初中化学的重要课题。
(1)能源利用:化石能源包括煤、 和天然气;写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式 。
(2)燃烧条件:如图将三支试管(①中充满N2;②③中充满空气)同时放入50℃的水中,观察到只有②中有白烟产生。对比①和②可说明 不支持白磷燃烧;对比②和③可说明燃烧的条件之一是 。
(3)燃烧的调控:物质的燃烧是可以调控的,你认为能使燃料完全燃烧的一条措施是 。
19.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图是北京冬奥会使用的“飞扬”火炬。
(1)“飞扬”火炬使用的燃料是氢气,是理想的清洁能源,主要原因是 (请用化学方程式表示)。
(2)北京冬奥会在奥运会史上首次实现机器人水下火炬接力传递。火炬能够在水下燃烧,是因为燃料满足的燃烧条件是 。
20.(24-25八年级下·山东济南·期中)俗话说“水火不容”,看似矛盾的两者却是我们生活、实验中不可或缺的。
I.水——生命之源
(1)某些被污染的水体会散发“异味”,净水时常使用活性炭的 性除去“异味”。
(2)自来水生产中常用杀菌消毒,由 种元素组成,从物质分类角度分析,属于 (填“单质”或“氧化物”或“混合物”)。
(3)硫在氧气中燃烧时,集气瓶内放水是为了吸收 (填化学式),防止污染空气。
(4)如图为的转化和利用。下列说法不正确的是_______。
A.转化①中水分子的间隔变大 B.转化②中产生、质量比为
C.转化③的反应可表示为 D.转化④是自然界产生氧气的主要方式
Ⅱ.火——文明起源
(5)杭州亚运会开幕式火炬“飞扬”采用甲醇()作燃料,其完全燃烧的化学方程式为 。
(6)用如图所示的实验探究燃烧条件。
①甲图中,薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 ;薄铜片上的白磷燃烧而水中白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。该实验中,烧杯中热水的作用是 。
②红磷燃烧的化学方程式为 。
③乙图中,持续不断通入 (填化学式),水中的白磷就能燃烧,出现“水火相容”的奇观。
1.(24-25九年级下·福建福州·阶段练习)央视新闻报道:2023年3月25日,我国首次将光伏发电制成氢能应用于电力系统。
光伏发电制氢:利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,可以得到“绿氢”。
固态储氢:利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用,可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁(MgH2)。
固态氢能发电:其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应,产生直流电,可实现能量的转化,为我们提供“绿电”。
能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化,实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换,很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)光伏发电得到的“绿氢”,主要通过 产生的余电将水分解而获得。
(2)镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了 (填名称)。
(3)MgH2易与水发生反应生成Mg(OH)2和氢气,请写出MgH2与水反应的化学方程式为: 。据此,镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。
(4)下列描述属于Mg(OH)2化学性质的是______(填标号)。
A.白色固体 B.受热易分解 C.难溶于水
(5)燃料电池发电实现能量的转化,把 转化为电能。
2.(2025·福建泉州·模拟预测)能源转型逐渐成为全球共识,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢气,其反应的化学方程式为 。制得的氢气可低温液化进行储存,从微观角度解释,其原因是 。氢燃料汽车燃烧过程中,其能量转化方式为 。
合金是一种潜在的贮氢材料,高温时在氙气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸收氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为:。
(2)熔炼制备合金时,通入氢气的目的为 。
(3)氢化物与水反应生成氢氧化镁沉淀,并释放出氢气,发生反应的化学方程式为 。
3.(2025·江苏徐州·中考真题)化学实验常用到火柴。某小组同学发现火柴头不同朝向时燃烧现象有差异,进行探究。
(1)火柴头含有、等物质,火柴盒侧面涂有发火剂。划火柴过程中 (填“吸收”或“放出”)热量,促使分解产生O2,并使火柴头燃烧。上述过程中产生的化学方程式为 。
(2)取三根相同火柴,标出检测点位置如图-1。将火柴头按不同朝向固定,同时引燃,并测定检测点温度变化。由图-2可知,火柴燃烧更旺的火柴头朝向为 。火柴头朝上,检测点温度几乎没有变化的主要原因是 。
(3)做铁丝在氧气中燃烧实验,铁丝末端系上火柴梗的目的是 。待火柴梗即将燃尽时伸入集气瓶为最佳时机,结合图像分析,你得到的启发是 。
4.(23-24九年级上·山西太原·阶段练习)即热盒饭是一种快餐食品,其加热原理有多种。
(1)如图中即热盒饭的加热材料是生石灰,加水后放热原理可用化学方程式表示为 ,该过程是将化学能转化为 能。
(2)有一种新型的即热盒饭,它的底部有两层,一层存放水,另一层存放镁、铁及氯化钠的混合物,使用时打开隔离层,在铁和氯化钠的作用下,镁与水能迅速发生反应,反应的化学方程式为,其中X的化学式为 判断依据是 。
5.(2025·黑龙江·期末)为加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。某同学进行了探究实验:
(1)用棉花分别蘸酒精和水,放到酒精灯火焰上加热片刻,观察到蘸酒精的棉花燃烧,另一个不燃烧,可以得出燃烧的条件之一是 ;如果在酒精灯上加热时间较长,会发生的现象是 。
(2)如图所示:将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,可以观察到 ,可以得出燃烧的条件之一是 。
6.(22-23九年级上·广东肇庆·期中)如图是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 ;B中棉球如果在酒精灯上加热时间过长,会发生的现象 。
(3)实验二观察到先燃烧的物质是 ;若将铜片上的物质换成等量的乒乓球碎片和滤纸碎片进行实验,观察到乒乓球碎片先燃烧说明滤纸碎片的着火点比乒乓球碎片 。
(4)实验三用仪器①倒扣住三支高度不同燃着的蜡烛,观察到三支燃着的蜡烛都熄灭,说明燃烧需要的条件为 。
7.(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)学习了“七单元课题1燃料的燃烧”后,老师课上演示了两个趣味实验,请回答下列相关问题。
(1)“吹气生火”——用导管向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉吹气,脱脂棉剧烈的燃烧起来。
①同学们从燃烧条件的角度分析,认为脱脂棉剧烈燃烧的原因是:过氧化钠与呼出气体中的某些成分反应,产生氧气且 (填“放热”或“吸热”);
②同学们查阅资料:过氧化钠与水或二氧化碳都能反应产生氧气。过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气和碳酸钠,写出反应的化学方程式 ;
③同学们经过讨论,认为过氧化钠可用在特殊缺氧场合制氧气,优点有 (一点即可)。
(2)“火焰分割”——如图3所示,先将加热至红热的铁丝网a平伸到酒精灯火焰上部,如图甲所示:再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
同学们对“两张铁丝网中间的火焰熄灭的主要原因”进行了如下探究,
请你完成实验方案的设计。
【实验猜想】“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因是:铁丝网b吸收热量导致 ;
【验证方案】实验操作: ,两张铁丝网中间出现火焰。
8.(24-25九年级上·河北沧州·期末)某兴趣小组围绕“燃烧条件”,这一主题开展如下探究活动,请你参与。
【实验内容】
①用棉花球分别蘸酒精和水,放在酒精灯上加热片刻,观察现象。
②取一小片乒乓球碎片和滤纸碎片,分别用坩埚钳夹住,放在酒精灯火焰上加热,观察到两种物质都能燃烧。
③从乒乓球和滤纸上各剪下一小片(同样大小),按如图1所示分开放在一薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察现象。
【分析讨论】
(1)通过实验①,可以说明燃烧的条件之一是 。如果在酒精灯上加热时间较长,两个棉花球都会燃烧起来。其中蘸水的棉花球燃烧的原因是 。
(2)进行实验②的目的是证明 。实验③观察到的现象是 ,通过此实验,可以说明燃烧的条件之一是 。
【反思与应用】
(3)毕业联欢会上,小明表演了一个小魔术:将一根粗铜丝绕成线圈,罩在蜡烛火焰上(如图2所示),观察到火焰缓缓熄灭,他再将铜圈加热后罩在蜡烛火焰上,观察到蜡烛照常燃烧,请你分析原因 。
9.(24-25九年级上·福建泉州·期末)化学是一门以实验为基础的自然科学,实验室有如下装置:
(1)仪器a的名称是 。
(2)①装置A中“棉花团”的作用为 ;用高锰酸钾制取的化学方程式为 。
②实验室制取的化学方程式为 ,收集和都可用 装置。(填字母)
(3)“电石灯”(图-1)可用于照明,其工作原理(图-2)是电石与水剧烈反应生成乙炔(,又称电石气),乙炔在喷气口点燃产生火焰。工业上利用乙炔燃烧产生高温切割(图-3)和焊接金属。
①“电石灯”制乙炔与 (填A或B)装置原理类似。
②由工作原理推知,常温下乙炔在水中的溶解性为 。(填“易溶”或“微溶”)
③“电石灯”照明时,能量转化形式为化学能转化为 能和热能。
④切割金属时调节切割枪两个阀门以获得合适的火焰温度,若冒出黑烟,此时调节 (填“氧气”或“乙炔”)门增加气体的量使黑烟消失、火焰更明亮。
10.(22-23九年级上·山西·期末)为加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理,某同学进行了下列探究实验:
(1)用棉花分别蘸酒精和水,放到酒精灯火焰上加热片刻,观察到 的现象。通过此实验,可以得出燃烧的条件之一是 。
(2)如图甲所示,将同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,可以观察到 的现象。通过此实验、可以得出燃烧的条件之一是 。
(3)如图乙所示,挤压滴管1,一段时间后,加热燃烧管至以上、燃烧管中白磷和红磷均不燃烧,其原因是 。挤压滴管2,一段时间后,微热燃烧管至。得出可燃物燃烧需要温度达到着火点的结论,对应的现象是 。挤压滴管2后,双球管中发生反应的化学方程式为 。
11.(2025·河南周口·二模)某兴趣小组利用如图装置探究可燃物燃烧的条件。
(1)升高左侧漏斗至白磷露出水面,白磷燃烧。白磷燃烧时的现象是 ;由此说明可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)若要证明可燃物燃烧的另一个条件,应进行的操作是 。
1.(24-25九年级下·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)正确认识化学变化的规律,控制条件控制化学反应,可以使化学反应为人类造福。同学们设计了如图1所示的实验装置探究燃烧的条件,请回答下列问题:
(1)通过对比图1中 (填字母序号)处的现象,说明可燃物燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点。
(2)普通电子打火机的构造如图2所示,查阅资料:常温常压下,汽油的沸点范围是30℃到205℃,着火点约为427℃。丁烷常温常压下是一种无色、易液化的气体,沸点为-0.5℃,着火点约为405℃。打火机的原理主要利用了压电效应,按下开关的瞬间,储气间门开启,释放出气态丁烷,同时压电陶瓷产生电火花,温度可达1000℃以上。
①从燃烧条件分析,金属防风罩留有许多孔的原因是 ;
②阅读资料并结合燃烧的条件分析,打火机内的燃料通常选用丁烷而不选用汽油等液态燃料的原因 (写一条);
③如果使用或保存不当,打火机也容易发生爆炸,为防止打火机发生爆炸,保存打火机时我们应该注意的是 (写一条);
④松开按下的打火机的开关,储气阀门关闭,火焰熄灭,利用的灭火原理是 。
2.(24-25九年级上·吉林·期末)小明买到一种“吹不灭的蜡烛”,看上去与普通蜡烛一样,但是点燃后反复吹也吹不灭。
【查阅资料】
①普通蜡烛由石蜡和烛芯制成,而“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃。②蜡烛燃烧时温度约为400℃~500℃
(1)当蜡烛吹灭后又复燃的原因是________(填序号)。
A.吹蜡烛时,降低了蜡烛的着火点,使蜡烛复燃
B.未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃
(2)请写出镁粉燃烧的化学反应方程式 。这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,你采用的方法是 (答一种)。
【拓展思维】
受特殊蜡烛的启发,小明在老师的帮助下设计并进行了“烧不坏的滤纸”实验。已知:滤纸的着火点约为130℃。
【进行实验】
实验一:取相同质量的酒精与不同质量的水混合
编号
①
②
③
④
⑤
无水酒精质量/g
8
8
8
8
8
水质量/g
5
10
15
20
30
实验二:取5张滤纸,分别浸泡在实验一所得溶液中,用图1所示装置测定酒精燃烧时滤纸的温度,得数据绘制成图2所示的曲线。
【实验记录】
编号
①
②
③
④
⑤
现象
酒精和滤纸都燃烧
酒精燃烧
酒精燃烧
酒精燃烧
酒精不燃烧
【解释与结论】
(3)实验①在接近20s时温度突然上升的主要原因可能是滤纸燃烧放出热量,而实验②③④酒精燃烧,滤纸最后没有燃烧,请解释原因 。
【反思与评价】
(4)比较实验⑤与其它四个实验的曲线,你对物质燃烧条件的新认识是 。
【调查与研究】
(5)通过探究,同学们认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
3.(24-25九年级上·福建泉州·期末)化学小组的同学在学习了铁生锈后,对暖宝宝的发热原理感到好奇并展开了探究。
【产品名称】一次性发热贴
【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐
【产品性能】平均温度53℃,持续时间≥10h
(1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断,“暖宝宝”需要 参加反应。不采用铁片用铁粉是为了 。
(2)铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种:
①铁在盐酸等酸性条件下发生析氢腐蚀,反应的化学方程式为 。
②铁吸氧腐蚀的总反应为 ,请补全反应的化学方程式。
探究一:对比自制暖宝宝与市售暖宝宝的发热效果
(3)分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中。滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖宝宝。在相同环境下,利用温度传感器测定自制与市售暖宝宝温度随时间变化,形成图像,如图所示。通过图像可知自制暖宝宝有两点不足分别是: , 。
探究二:设计如图所示的实验装置探究影响铁吸氧腐蚀速率的因素,记录表格。
【实验记录】每组实验加入铁炭总质量为24g,食盐水体积为7.5mL,恰好能将固体润湿。
因素/序号
铁炭质量比
食盐水浓度/%
示数差3cm所用时间/s
10分钟时温度升高值/℃
1
2:1
26
90
7.8
2
4:1
26
170
4.2
3
6:1
26
190
3.3
4
2:1
13
140
6
5
2:1
6.5
140
6
【解释与结论】
(4)通过实验发现,铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是 。
(5)为探究食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验 (填实验序号)。
(6)示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm,结合表格分析U型管内液面向左偏移的原因是 。
【反思与评价】
(7)有同学提出还可以再加一组实验,研究铁炭质量比为2:1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据,你觉得是否有必要,并说明理由: 。
4.(2025·山东临沂·模拟预测)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.发光放热 B.产生有刺激性气味的气体 C.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 (任写1点)。
5.(2020·福建泉州·模拟预测)某研究性学习小组对化学反应中的能量变化进行探究。
探究一:盐酸与氢氧化钠的反应
【实验1】甲组同学往一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加6%的盐酸(室温下),用温度传感器测量反应中溶液温度的变化如图所示。
(1)当实验进行到 s时,表明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)当实验进行到60s时,溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),请选择合适的试剂检验其溶液的酸碱性: (填试剂名称和现象);若将该溶液加热蒸干所得固体是 (填化学式)。
【实验2】乙组同学向一定量氢氧化钠固体中加入20mL6%的盐酸(室温下),充分反应后,发现溶液的温度明显升高。于是得出结论,该反应放热。
(3)你认为该结论是否正确? ;理由是 。
探究二:盐酸与碳酸氢钠溶液的反应
【实验3】丙组同学在20℃、基本隔热条件下,分别向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各加入20mL13.7%盐酸的温度与时间的变化曲线如下图所示。
已知:饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计。
:
(4)26秒后,曲线①逐渐下降的主要原因是 。
(5)曲线②反应的化学方程式是 。
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是 (填“放热”或“吸热”),反应,其理由是 。
6.(2024·安徽合肥·期末)某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化,进行以下实验:
【探究一】盐酸与氢氧化钠的反应
(1)写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式: 。
(2)甲同学设计实验:向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL 4%盐酸,用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙同学认为该实验方案不合理,其理由是 。
(3)丙同学设计了如下三组实验,请你帮助他完成实验方案:
实验编号
实验方案
实验1
向20mL4%盐酸中倒入20mL水,测定稀释前后溶液的温度。
实验2
向20mL5%氢氧化钠溶液中 ,测定稀释前后溶液的温度。
实验3
。
(4)丙同学观察到的实验现象是:实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,由此你能得出的实验结论是① ;② 。
【探究二】盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。
如图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器,分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。
实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计,据此回答下列问题:
(5)18.0秒后,曲线①逐渐下降的原因是 ;
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,其理由是 。
7.(24-25八年级下·山东威海·期末)化学与生活
自热火锅为我们的日常生活提供了便利,该产品主要由料包和发热包构成,使用时只需要将发热包放在水中就可实现给火锅加热,其使用方法如图所示。
兴趣小组同学对自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下:
【品名】食品专用发热包
【主要成分】氧化钙、铝粉、铁粉、活性炭、碳酸钠等
【使用方法】撕开塑料袋加常温水
【注意事项】使用时远离明火,严禁在密闭场所中使用
发热原理:
①向发热包中加水,氧化钙与水迅速反应生成氢氧化钙,释放大量热量;氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠。
②铝粉在碱性条件下与水反应,进一步增强热量。发生反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X。
③铁粉与氧气、水发生缓慢氧化反应,释放热量并延长发热时间。
(1)发热包的主要成分中属于氧化物的是 (填化学式);发热包中含有碳酸钠,请用化学用语表示碳酸钠中碳元素的化合价 ;活性炭有疏松多孔的结构,具有 作用,可增大反应物间的接触面积,加快反应速率。
(2)写出①中发生反应的化学方程式 、 。
(3)②中X的化学式为 ,你的判断依据是 。
(4)③中所描述的反应原理与“暖宝宝贴”的发热原理相同,该反应还可应用于测定空气中氧气的含量,实验装置如图1所示(广口瓶容积为250mL,与铁粉反应的水蒸气的体积忽略不计)。实验后量筒中水的体积读数为54mL(实验前量筒中水的体积为100mL)。根据数据计算空气中氧气的体积分数为 。
(5)测定混合物中某成分含量的一般思路:依据混合物中各组分 的差异,通过化学或物理方法分离或除去混合物中的一种成分,从而测定出混合物中某成分的含量。有同学想用图2实验测空气中氧气含量,写出反应的化学方程式 ,分析该方案是否可行并简要说明理由 。
(6)使用发热包要远离明火,严禁在密闭场所中使用。简要分析原因 。
试卷第1页,共3页
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课题1 认识燃烧与燃料
第2课时 燃烧条件与化学反应中的能量变化
分层作业
1.(24-25九年级上·江西·期末)用如图实验验证可燃物燃烧的条件。下列说法错误的是
A.水的作用是提供热量和隔绝氧气 B.该实验只能探究燃烧的一个条件
C.倒置后白磷燃烧,产生大量白烟 D.实验中红磷始终不燃烧
【答案】B
【解析】A、白磷、红磷分别放在80℃的热水中,红磷和白磷分别放在80℃热水的上部,因此水的作用是提供热量和隔绝氧气,故说法正确;
B、第一个装置,白磷放在80℃的热水中,红磷放在80℃热水的上部,结果都没有燃烧,说明燃烧需要氧气和达到物质着火点;第二个装置,放在80℃的热水中,白磷放在80℃热水的上部,结果白磷燃烧,说明燃烧需要温度达到物质的着火点及与氧气接触,该实验能探究燃烧的2个条件,故说法错误;
C、80℃水提供的热量下,达到了白磷的着火点,倒置后白磷与氧气接触,达到了着火点,白磷燃烧产生大量白烟,故说法正确;
D、红磷的着火点较高,在80℃提供的热量下,达不到红磷的着火点,红磷不能燃烧,故说法正确。
故选B。
2.(2025·广西崇左·模拟预测)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识正确的是
A.粒子观:原子都是由质子、中子和电子构成的
B.能量观:人类所需要的能量都是通过化学反应获得的
C.转化观:在一定条件下,金刚石和石墨可以相互转化
D.结构观:水和过氧化氢都是由同种分子构成的
【答案】C
【解析】A、不是所有的原子都含有中子,如普通氢原子中不含中子,选项错误;
B、人类获取能量的方式多样,化学反应(如燃烧、呼吸作用)是主要来源之一,但并非唯一。其他能量来源包括核反应(如核电站)、太阳能(光能转化为电能或热能)、地热能等,这些不涉及化学反应。选项错误;
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,在一定条件下,金刚石和石墨可以相互转化,选项正确;
D、水和过氧化氢都是由氢元素和氧元素组成的,但两者构成分子不同,水是由水分子构成的,过氧化氢是由过氧化氢分子构成的,选项错误;
故选C。
3.(25-26九年级上·安徽·课后作业)下列反应中吸收热量的是
A.镁与氧气的反应 B.酒精燃烧
C.碳与二氧化碳的反应 D.氧化钙与水的反应
【答案】C
【解析】A、镁与氧气的反应,这是镁的燃烧反应(),属于剧烈放热反应,燃烧时会释放大量热和强光。不符合题意。
B、酒精()燃烧生成二氧化碳和水(),所有燃烧反应都是放热反应,释放热量。不符合题意。
C、碳与二氧化碳的反应为。该反应需要持续高温才能进行,说明反应过程中吸收热量,符合题意。
D、氧化钙(生石灰)与水反应生成氢氧化钙(),反应时释放大量热,可使水沸腾,是常见的放热反应。不符合题意。
故选C。
4.(2025·河北邯郸·二模)如图所示是“探究物质燃烧条件”的实验。已知白磷的着火点是40℃。向甲中通入空气,甲中的热水压入到乙中,某一时刻甲、乙中的白磷都燃烧起来。下列说法错误的是
A.甲中白磷燃烧说明燃烧需要与空气接触
B.乙中白磷燃烧说明燃烧需要温度达到着火点
C.通过该实验,推测在实验室白磷可以保存在冷水中
D.该装置绿色环保,不污染环境
【答案】D
【解析】A、向甲中通入空气前,甲中的白磷温度达到其着火点,但没有与空气接触,所以白磷不燃烧;向甲中通入空气后,甲中的热水压入到乙中,使得甲中的白磷与空气接触,且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,对比说明燃烧需要与空气接触,说法正确,不符合题意;
B、向甲中通入空气前,乙中的白磷与空气接触但温度没有达到其着火点,所以白磷不燃烧;向甲中通入空气后,甲中的热水压入到乙中,使得乙中的白磷温度达到其着火点且与空气接触,所以白磷燃烧,对比说明燃烧需要温度达到着火点,说法正确,不符合题意;
C、通过该实验,可推测在实验室白磷可以保存在冷水中,说法正确,不符合题意;
D、该装置没有构成封闭体系,白磷燃烧生成的五氧化二磷会逸散到空气中,污染环境,说法错误,符合题意。
故选:D。
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)利用如图装置探究燃烧条件。试管①充满氮气,试管②③充满氧气,将水温升至,仅观察到②中白磷燃烧。查阅资料得知:白磷的着火点为,红磷的着火点为。下列说法正确的是
A.试管②中白磷燃烧,产生大量白雾 B.对比试管①③现象可知:白磷着火点比红磷低
C.对比试管①②现象可知:燃烧需要氧气 D.该装置的优点是方便调节可燃物的着火点
【答案】C
【解析】A、白磷燃烧产生的是大量白烟,烟是固体小颗粒,雾是小液滴,白磷燃烧生成五氧化二磷固体,所以是白烟不是白雾,该选项错误;
B、试管①充满氮气,白磷不燃烧,试管③充满氧气,红磷不燃烧,①③对比,变量不唯一(涉及气体种类和可燃物种类两个变量),不能得出白磷着火点比红磷低的结论,该选项错误;
C、试管①充满氮气(没有氧气),白磷不燃烧,试管②充满氧气,白磷燃烧,对比①②现象可知,燃烧需要氧气,该选项正确;
D、着火点是物质的固有属性,一般不能被调节,该装置不能调节可燃物的着火点,该选项错误。
故选C。
6.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图是利用Y型玻璃管进行燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定实验(红磷、白磷均足量)。已知Y型玻璃管的容积为200mL,量筒内装有100mL水。下列关于实验现象和结论的描述错误的是
A.观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧
B.该实验可以探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.该装置可以防止产生的白烟扩散到空气中
D.待白磷熄灭,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水减少了约20mL
【答案】D
【解析】A、白磷温度达到80℃,高于其着火点,红磷温度80℃低于其着火点,白磷、红磷均与氧气接触,则可观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧,该选项正确;
B、结合A选项,对比白磷和红磷的现象,可知可燃物燃烧需要温度达到着火点以上,该选项正确;
C、白磷燃烧产生大量白烟,该装置为密闭装置,可防止产生的白烟扩散到空气中,该选项正确;
D、白磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的五分之一,则消耗的氧气的体积为,则冷却至室温后,打开弹簧夹,量筒中的水会进入Y型玻璃管中,且进入的水的体积为消耗的氧气的体积,则量筒中的水减少了约40mL,该选项错误。
故选D。
7.(2025·安徽亳州·模拟预测)我国研发出一项将甲烷(CH4)转化成乙烷的新技术,涉及的物质种类变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A.乙烷的化学式可表示为C6H2 B.甲烷转化成乙烷的过程中伴随能量变化
C.反应前后分子种类不变 D.反应过程中,催化剂的质量不断减少
【答案】B
【解析】A、由图可知,每个乙烷分子由2个碳原子、6个氢原子构成,则乙烷的化学式为:C2H6,不符合题意;
B、由图可知,甲烷和过氧化氢在光和催化剂的作用下反应生成乙烷和水,该过程将光能转化为化学能,符合题意;
C、该反应有新物质生成,属于化学变化,化学反应前后分子的种类发生了改变,不符合题意;
D、催化剂能改变化学反应速率,化学反应前后其质量和化学性质不变,故反应过程中,催化剂的质量不变,不符合题意。
故选B。
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列化学变化中,属于吸热反应的是
A.燃料的充分燃烧 B.农家肥料的腐熟
C.大理石与稀盐酸反应 D.碳与二氧化碳反应
【答案】D
【解析】A. 燃料(如煤、天然气)的燃烧是典型的放热反应,反应中释放大量热量。因此,该选项不符合题意。
B. 农家肥料的腐熟是微生物分解有机物的过程,该过程会释放热量(例如,堆肥时温度升高),属于放热反应。该选项不符合题意。
C. 大理石主要成分是碳酸钙,与稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙。该反应是酸与碳酸盐的反应,过程中释放热量(触摸试管会感觉发热),属于放热反应。该选项不符合题意。
D. 碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳。该反应需要持续加热才能进行,属于吸热反应(吸收热量以维持反应),这是初中化学中吸热反应的典型例子。该选项符合题意。
故选D。
9.(23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习)如图所示:把同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片,分开放在一块薄铜片的两侧,用酒精灯加热铜片的中部(假设铜片各处温度相等)。关于该探究燃烧条件的实验,下列说法中正确的是
A.实验中使用铜片,是利用了铜的导电性
B.实验过程中滤纸碎片先燃烧,乒乓球碎片后燃烧
C.乒乓球片和滤纸片切勿取大块,实验时要从侧面观察
D.实验说明燃烧的条件之一是与氧气接触
【答案】C
【解析】A、金属有良好的导电性,实验中使用铜片,是利用了铜的导热性使滤纸碎片和乒乓球碎片燃烧,错误;
B、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,错误;
C、乒乓球片和滤纸片切勿取大块,实验时要从侧面观察,正确;
D、滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,错误。故选C。
10.(2025·山西晋城·模拟预测)在一次实验课上,同学们按如图所示的实验装置探究可燃物燃烧需要的条件,以下关于该实验的分析正确的是
A.两气球均会先变小后变大 B.①和②试管中均产生大量白烟
C.①和②证明燃烧需要与氧气接触 D.水中的白磷通入氧气后也可燃烧
【答案】D
【解析】A、①试管中白磷与氧气接触且温度达到着火点,燃烧,气球会先变大后变小,②试管中红磷与氧气接触但温度不能达到着火点,不燃烧,气球无明显变化,选项错误;
B、由A可知,①试管中产生大量白烟,②试管无现象,选项错误;
C、①和②证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,选项错误;
D、水中的白磷通入氧气后即同时满足可燃物、与氧气接触、温度达到着火点,所以也可燃烧,选项正确。
故选D。
11.(2025·河北邯郸·三模)某实验小组按如图所示装置制取氧气并探究燃烧的条件,插入铂丝后,立即产生大量气泡,随后白磷燃烧、红磷不燃烧。下列说法错误的是
A.白磷燃烧的生成物是
B.插入铂丝后,立即产生大量气泡,说明铂丝是过氧化氢分解的催化剂
C.白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D.若安全管内液面上升过快,可上提铂丝,脱离液面
【答案】B
【解析】A、白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,其化学式为,说法正确,不符合题意;
B、插入铂丝后,立即产生大量气泡,说明铂丝能加快过氧化氢的分解速率,要想证明铂丝是过氧化氢分解的催化剂,还需验证化学反应前后,铂丝的质量和化学性质是否改变,说法错误,符合题意;
C、插入铂丝后,过氧化氢在铂丝的催化作用下分解生成水和氧气,红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧;白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,对比说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,说法正确,不符合题意;
D、若安全管内液面上升太快,说明压强过大,可上提铂丝,脱离液面,使反应速率降低,减小压强,说法正确,不符合题意。
故选:B。
12.(24-25九年级上·广东佛山·阶段练习)诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏,想瓷盏最省油,蜀中有夹瓷盏…可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”,夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水。其结构示意图如图。
(1)图中属于可燃物的是 和 ,这是燃烧的 个条件之一。
(2)省油灯的原理是:油燃烧 ,上层内盏油温 ,下层盏内水吸热,减少油的 ,以达到省油的目的。
(3)“注清冷水于其中,每夕一易之”说明下层盏中的水不断减少。对该现象的微观解释是 。
【答案】(1) 炷(灯芯) 油 3/三
(2) 放热 升高 蒸发
(3)水在受热时,水分子不断运动到空气中,造成水不断减少
【解析】(1)图中的炷(灯芯)和油都具有可燃性,属于可燃物;
燃烧的条件:可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触。可燃物属于三个条件之一;
(2)油燃烧过程中放出热量,使上层内盏油温升高,下层盏内水吸热,减少油的蒸发,从而达到省油的目;
(3)分子在不断运动,水在受热时,水分子不断运动到空气中,造成水不断减少。
13.(2025·四川泸州·二模)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。回答以下问题:
(1)使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料和氧化剂,燃烧的方程式为,在该反应中,从燃烧条件分析,提出你新的认识 ,在偏二甲肼中,碳元素与氮元素的质量比为 。
(2)用铝合金作火箭的骨架,推测其性质 。(写出一条即可)
【答案】(1) 燃烧不一定需要氧气 6:7
(2)密度小、强度和硬度大、抗腐蚀性好
【解析】(1)偏二甲肼与四氧化二氮在点燃条件下反应生成氮气、二氧化碳和水,则从燃烧条件分析可知,对燃烧的新认识是燃烧不一定需要氧气;
偏二甲肼中碳元素与氮元素的质量比为;
(2)用铝合金作火箭的骨架,说明铝合金具有密度小、强度和硬度大、抗腐蚀性好的性质。
14.(2025·宁夏银川·模拟预测)燃烧需要三个条件,一是有可燃物,二是与氧气(或空气)接触,三是温度——达到可燃物的着火点。某同学在探究A、B两种物质性质时做如下图所示实验。
(1)将A、B两种物质用酒精灯同时加热,一段时间后,A发生燃烧,B未发生燃烧。结论:A物质具有 性,B物质可能不具有这样的性质,但也可能具有,只是因为 。
(2)本实验明显采用的是控制变量法。参照燃烧所需要的三个条件,在此实验中,该同学是将 和 条件控制在相同状况下保持不变,从而探究它们的性质。
【答案】(1) 可燃 温度未达到B物质的着火点
(2) 温度 与氧气或空气接触
【解析】(1)燃烧的条件:可燃物、与空气或氧气接触、温度达到可燃物的着火点,三个条件缺一不可,将A、B两种物质用酒精灯同时加热,一段时间后,A发生燃烧,B未发生燃烧,说明A物质具有可燃性,B物质可能不具有这样的性质,但也可能具有,只是因为温度未达到B物质的着火点;
(2)本实验明显采用的是控制变量法,参照燃烧所需要的三个条件,在此实验中,该同学是将温度和与氧气(或空气)接触条件控制在相同状况下保持不变,从而探究它们的性质。
15.(2025·湖南湘西·二模)从多角度认识化学反应,有助于形成系统思维。如图是乙炔燃烧反应的微观示意图。
(1)物质变化角度:①从微观角度分析,据图写出该反应的化学方程式: 。②从宏观角度分析,该反应产生了新物质。为证明产物“”生成,点燃乙炔气体后,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,若烧杯内壁出现 ,说明有该物质生成。
(2)能量变化角度:乙炔燃烧实现了从 能到热能和光能的转化,可以利用反应放出的热量进行金属切割或焊接。
(3)实验安全角度:乙炔气体点燃前要 。
【答案】(1) 水雾
(2)化学
(3)检验气体的纯度/验纯
【解析】(1)①从微观示意图可知,乙炔(C2H2)和氧气(O2)在点燃条件下,反应生成二氧化碳(CO2)和水(H2O),化学方程式为;
②产物“”1个分子是由两个氢原子和1个氧原子构成,该反应产物是水,水蒸气遇冷会液化形成小水珠,也就是看到的水雾,验证水生成的方法是点燃乙炔气体后,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,若烧杯内壁出现水雾,说明有该物质生成;
(2)乙炔燃烧是化学变化,实现了从化学能到热能和光能的转化,可以利用反应放出的热量进行金属切割或焊接;
(3)乙炔气体具有可燃性,可燃性气体与空气混合点燃可能会发生爆炸,所以乙炔气体点燃前要检验气体的纯度(或验纯),防止发生爆炸事故。
16.(2025·湖南株洲·一模)石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)下列物质的用途中,属于石墨的用途的是______。
A.用于制铅笔芯 B.用作电极 C.用于切割大理石 D.作钻石
(2)活性炭作除味剂,是因为其具有疏松多孔的结构,因此它具有 性。
(3)木炭可用作燃料。从能量变化角度分析,木炭燃烧是 (填“放热”或“吸热”)反应。
【答案】(1)AB
(2)吸附
(3)放热
【解析】(1)A、石墨质软,易留下痕迹,适合制铅笔芯,符合题意;
B、石墨导电性好,化学性质稳定,常用于作电极,符合题意;
C、石墨质软,不能用于切割大理石,通常使用金刚石(硬度大)切割大理石,不符合题意;
D、钻石是金刚石经过仔细研磨后得到的璀璨夺目的装饰品,石墨是一种灰黑色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,不能作钻石,不符合题意。
故选AB。
(2)活性炭具有疏松多孔的结构,因此具有吸附性,可用于吸附异味、色素等。
(3)木炭燃烧,化学能转化为热能,放出热量,因此木炭燃烧是放热反应。
17.(24-25九年级上·山东青岛·期末)钻木取火第一次使人类支配了一种自然力,开启了人类文明的新征程。汉字作为载体也反映了中国古代人民对火的认识。
(1)甲骨文 (焚)属于会意字,上方是林,下方是火焰,表示火烧林木。从燃烧条件来看,下方火焰不断灼烧上方木材以提高温度达到木材的 。
(2)小篆 (灭)属于会意字,左侧是水流,右侧是“”,万物消灭的意思,表示用水灭火。请用灭火角度分析,水能灭火的主要原理是 。
(3)甲骨文 (灾)属于会意字,上方是房屋,下方是火苗,表示房屋着火,灾难降临。以下标志与消防安全有关的是________(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)着火点
(2)降温到可燃物的着火点以下和隔绝氧气
(3)A
【解析】(1)从燃烧条件来看,下方火焰不断灼烧上方木材以提高温度达到木材着火点,故填:着火点;
(2)水能灭火是因为水蒸发吸热,能使温度降低到可燃物的着火点以下,且水可以隔绝氧气,故填:降温到可燃物的着火点以下和隔绝氧气;
(3)A、该图标是严禁烟火标志,与消防安全有关,故A符合题意;
B、该图标为节约用水标志,与消防安全无关,故B不符合题意;
C、该图标为腐蚀品标志,与消防安全无关,故C不符合题意;
D、该图标为可回收标志,与消防安全无关,故D不符合题意。
故选A。
18.(24-25九年级上·吉林四平·阶段练习)能源的利用、燃料的燃烧与调控是初中化学的重要课题。
(1)能源利用:化石能源包括煤、 和天然气;写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式 。
(2)燃烧条件:如图将三支试管(①中充满N2;②③中充满空气)同时放入50℃的水中,观察到只有②中有白烟产生。对比①和②可说明 不支持白磷燃烧;对比②和③可说明燃烧的条件之一是 。
(3)燃烧的调控:物质的燃烧是可以调控的,你认为能使燃料完全燃烧的一条措施是 。
【答案】(1) 石油
(2) 氮气/N2 温度达到可燃物的着火点
(3)增大燃料与氧气的接触面积(合理即可)
【解析】(1)化石能源主要是指由生物体经过千百万年形成的煤、石油和天然气等。这些能源是由古代生物的化石沉积而来,是一次能源。天然气主要成分是甲烷,天然气主要成分完全燃烧即甲烷和氧气在点燃条件反应生成二氧化碳和水,化学方程式。故填:石油;。
(2)据图可知,将三支试管(①中充满N2;②③中充满空气)同时放入50℃的水中,观察到只有②中有白烟产生。对比①和②可说明氮气不支持白磷燃烧,氧气支持白磷燃烧。对比②和③可说明燃烧与温度有关,温度达到可燃物的着火点才能燃烧,即对比②和③可说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。故填:氮气或N2;温度达到可燃物的着火点。
(3)能使燃料完全燃烧的措施即促进燃料燃烧的方法,促进燃料燃烧的方法有增大燃料与氧气的接触面积;足够的空气(氧气)等。故填:增大燃料与氧气的接触面积(合理即可)。
19.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图是北京冬奥会使用的“飞扬”火炬。
(1)“飞扬”火炬使用的燃料是氢气,是理想的清洁能源,主要原因是 (请用化学方程式表示)。
(2)北京冬奥会在奥运会史上首次实现机器人水下火炬接力传递。火炬能够在水下燃烧,是因为燃料满足的燃烧条件是 。
【答案】(1)
(2)与氧气(或空气)接触、温度达到燃料的着火点
【解析】(1)氢气是理想的清洁能源,主要原因是氢气燃烧生成水,对环境无污染,化学方程式为;
(2)火炬能够在水下燃烧,是因为燃料满足的燃烧条件是与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点。
20.(24-25八年级下·山东济南·期中)俗话说“水火不容”,看似矛盾的两者却是我们生活、实验中不可或缺的。
I.水——生命之源
(1)某些被污染的水体会散发“异味”,净水时常使用活性炭的 性除去“异味”。
(2)自来水生产中常用杀菌消毒,由 种元素组成,从物质分类角度分析,属于 (填“单质”或“氧化物”或“混合物”)。
(3)硫在氧气中燃烧时,集气瓶内放水是为了吸收 (填化学式),防止污染空气。
(4)如图为的转化和利用。下列说法不正确的是_______。
A.转化①中水分子的间隔变大 B.转化②中产生、质量比为
C.转化③的反应可表示为 D.转化④是自然界产生氧气的主要方式
Ⅱ.火——文明起源
(5)杭州亚运会开幕式火炬“飞扬”采用甲醇()作燃料,其完全燃烧的化学方程式为 。
(6)用如图所示的实验探究燃烧条件。
①甲图中,薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 ;薄铜片上的白磷燃烧而水中白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是 。该实验中,烧杯中热水的作用是 。
②红磷燃烧的化学方程式为 。
③乙图中,持续不断通入 (填化学式),水中的白磷就能燃烧,出现“水火相容”的奇观。
【答案】(1)吸附
(2) 2/两/二 氧化物
(3)
(4)B
(5)
(6) 温度达到可燃物的着火点 与氧气接触 提供热量,隔绝氧气
【解析】(1)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,净水时常使用活性炭的吸附性除去“异味”;
(2)由氯、氧两种元素组成,从物质分类角度分析,是由一种物质组成的,属于纯净物,是由氯元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,属于氧化物;
(3)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,会污染空气,集气瓶内放水是为了吸收,防止污染空气;
(4)A、转化①水加热变成水蒸气,该过程中水分子的间隔变大,故正确;
B、转化②水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,产生、质量比为32:4=8:1,故错误;
C、转化③水蒸气和碳高温下反应生成一氧化碳和氢气,可表示为,故正确;
D、转化④二氧化碳和水在光照和叶绿素作用下反应生成葡萄糖和氧气,是绿色植物的光合作用,是自然界产生氧气的主要方式,故正确;
故选B;
(5)甲醇和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(6)①甲图中,薄铜片上的白磷和红磷均与氧气接触,白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是温度达到可燃物的着火点;
薄铜片上的白磷燃烧而水中白磷不燃烧,说明燃烧需要的条件是与氧气接触;
该实验中,烧杯中热水的作用是提供热量,使水中的白磷隔绝氧气;
②红磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为;
③乙图中,持续不断通入O2,水中的白磷满足燃烧的条件就能燃烧,出现“水火相容”的奇观。
1.(24-25九年级下·福建福州·阶段练习)央视新闻报道:2023年3月25日,我国首次将光伏发电制成氢能应用于电力系统。
光伏发电制氢:利用太阳能产生的余电,将水分解并转化为氢气,可以得到“绿氢”。
固态储氢:利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用,可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁(MgH2)。
固态氢能发电:其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应,产生直流电,可实现能量的转化,为我们提供“绿电”。
能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化,实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换,很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。
依据所给信息,回答下列问题:
(1)光伏发电得到的“绿氢”,主要通过 产生的余电将水分解而获得。
(2)镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了 (填名称)。
(3)MgH2易与水发生反应生成Mg(OH)2和氢气,请写出MgH2与水反应的化学方程式为: 。据此,镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。
(4)下列描述属于Mg(OH)2化学性质的是______(填标号)。
A.白色固体 B.受热易分解 C.难溶于水
(5)燃料电池发电实现能量的转化,把 转化为电能。
【答案】(1)太阳能
(2)氢化镁
(3) 在干燥环境中贮存
(4)B
(5)化学能
【解析】(1)由题干信息可知,光伏发电得到的“绿氢”,主要通过太阳能产生的余电将水分解而获得;
(2)镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁,故镁在储氢过程中有化学变化发生,判断的依据是过程中生成了氢化镁;
(3)氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应的化学方程式为:;
氢化镁能与水反应,故镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是:在干燥环境中贮存;
(4)A、白色固体,颜色、状态均不需要通过化学变化就能表现出来,均属于物理性质,不符合题意;
B、受热易分解,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,符合题意;
C、难溶于水,溶解性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,不符合题意。
故选B;
(5)燃料电池是通过燃烧提供能量,把化学能转化为电能。
2.(2025·福建泉州·模拟预测)能源转型逐渐成为全球共识,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢气,其反应的化学方程式为 。制得的氢气可低温液化进行储存,从微观角度解释,其原因是 。氢燃料汽车燃烧过程中,其能量转化方式为 。
合金是一种潜在的贮氢材料,高温时在氙气保护下,由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸收氢生成氢化物和另一种合金,其化学方程式为:。
(2)熔炼制备合金时,通入氢气的目的为 。
(3)氢化物与水反应生成氢氧化镁沉淀,并释放出氢气,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 温度降低,分子间的间隔变小 化学能转化为热能
(2)作保护气,防止Mg、Cu在高温时被氧化
(3)
【解析】(1)电解水时,水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
从微观角度看,物质的状态变化与分子间间隔有关。氢气低温液化,是因为温度降低,氢分子间的间隔变小,由气态变为液态;
氢燃料汽车燃烧过程中,氢气与氧气发生化学反应,释放出能量,使汽车获得动力,该过程是化学能转化为热能。
(2)氩气是稀有气体,化学性质很不活泼。在熔炼制备Mg2Cu合金时,高温下Mg、Cu易与空气中氧气等发生反应,通入氩气可隔绝空气,防止Mg、Cu被氧化。
(3)根据题目信息,MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀和氢气,化学方程式为。
3.(2025·江苏徐州·中考真题)化学实验常用到火柴。某小组同学发现火柴头不同朝向时燃烧现象有差异,进行探究。
(1)火柴头含有、等物质,火柴盒侧面涂有发火剂。划火柴过程中 (填“吸收”或“放出”)热量,促使分解产生O2,并使火柴头燃烧。上述过程中产生的化学方程式为 。
(2)取三根相同火柴,标出检测点位置如图-1。将火柴头按不同朝向固定,同时引燃,并测定检测点温度变化。由图-2可知,火柴燃烧更旺的火柴头朝向为 。火柴头朝上,检测点温度几乎没有变化的主要原因是 。
(3)做铁丝在氧气中燃烧实验,铁丝末端系上火柴梗的目的是 。待火柴梗即将燃尽时伸入集气瓶为最佳时机,结合图像分析,你得到的启发是 。
【答案】(1) 放出
(2) 下 火柴头向上时,不能充分吸收燃烧放出的热量,使火柴梗温度不易达到着火点
(3) 引燃铁丝 此时温度最高可以引燃铁丝,使铁丝在氧气中剧烈燃烧
【解析】(1)划火柴过程中摩擦放出热量使火柴燃烧,氯酸钾在加热的条件下被二氧化锰催化生成氧气和氯化钾,化学方程式为:;
(2)由图可知,火柴燃烧更旺的火柴头朝向为下,火柴头朝上,检测点温度几乎没有变化的主要原因是火柴头向上时,不能充分吸收燃烧放出的热量,使火柴梗温度不易达到着火点;
(3)铁丝末端系上火柴梗的目的是引燃铁丝,火柴梗即将燃尽时伸入集气瓶由图可知,此时温度最高可以引燃铁丝,使铁丝在氧气中剧烈燃烧。
4.(23-24九年级上·山西太原·阶段练习)即热盒饭是一种快餐食品,其加热原理有多种。
(1)如图中即热盒饭的加热材料是生石灰,加水后放热原理可用化学方程式表示为 ,该过程是将化学能转化为 能。
(2)有一种新型的即热盒饭,它的底部有两层,一层存放水,另一层存放镁、铁及氯化钠的混合物,使用时打开隔离层,在铁和氯化钠的作用下,镁与水能迅速发生反应,反应的化学方程式为,其中X的化学式为 判断依据是
【答案】 热 H2 化学反应前后,原子的种类、数目不变
【解析】(1)生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出热量,故化学方程式是:,将化学能转化为热能;
故填: 热
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变。在中,反应前:Mg原子有1个,氢原子有4个,氧原子有2个;反应后:Mg原子有1个,氢原子有2个,氧原子有2个,还差2个氢原子,故X的化学式是H2。
故填:H2 反应前后原子的种类、数目不变
5.(2025·黑龙江·期末)为加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。某同学进行了探究实验:
(1)用棉花分别蘸酒精和水,放到酒精灯火焰上加热片刻,观察到蘸酒精的棉花燃烧,另一个不燃烧,可以得出燃烧的条件之一是 ;如果在酒精灯上加热时间较长,会发生的现象是 。
(2)如图所示:将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,可以观察到 ,可以得出燃烧的条件之一是 。
【答案】 燃烧需要可燃物 蘸水的棉花也燃烧 乒乓球碎片先燃烧 温度需要达到可燃物的着火点
【解析】(1)小棉花球蘸水后,因水不可燃,反而会蒸发吸收热量,所以温度达不到棉花的着火点,不会燃烧;而小棉花球蘸酒精后,酒精是可燃物,在酒精灯上被点燃后会燃烧放出大量的热,使温度达到棉花的着火点,引发棉花球燃烧,因此实验的结论是燃烧的物质必须是可燃物;如果在酒精灯火焰上加热时间较长,棉花球上的水分蒸发,当温度达到棉花的着火点,蘸水的棉花球也燃烧了;
(2)滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
6.(22-23九年级上·广东肇庆·期中)如图是“燃烧的条件”实验活动的部分操作示意图:
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是 ;B中棉球如果在酒精灯上加热时间过长,会发生的现象 。
(3)实验二观察到先燃烧的物质是 ;若将铜片上的物质换成等量的乒乓球碎片和滤纸碎片进行实验,观察到乒乓球碎片先燃烧说明滤纸碎片的着火点比乒乓球碎片 。
(4)实验三用仪器①倒扣住三支高度不同燃着的蜡烛,观察到三支燃着的蜡烛都熄灭,说明燃烧需要的条件为 。
【答案】(1)烧杯
(2) 物质本身是可燃物 棉球燃烧
(3) 木屑 高
(4)可燃物与空气(或氧气接触)
【解析】(1)仪器①的名称为烧杯。
(2)酒精具有可燃性,水没有可燃性,实验一加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是物质本身是可燃物;B中棉球如果在酒精灯上加热时间过长,水分蒸发后,棉球也会发生燃烧。
(3)木屑的着火点低于煤粉的着火点,所以木屑先燃烧;若将铜片上的物质换成等量的乒乓球碎片和滤纸碎片进行实验,观察到乒乓球碎片先燃烧,说明滤纸碎片的着火点比乒乓球碎片高。
(4)蜡烛燃烧会消耗氧气,生成二氧化碳,氧气被耗尽后,蜡烛熄灭,说明燃烧需要的条件为可燃物与空气或氧气接触。
【点睛】物质燃烧的条件:①物质是可燃物;②可燃物要与氧气(空气)接触;③可燃物的温度达到着火点,三者必须同时满足,缺一不可。
7.(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)学习了“七单元课题1燃料的燃烧”后,老师课上演示了两个趣味实验,请回答下列相关问题。
(1)“吹气生火”——用导管向包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉吹气,脱脂棉剧烈的燃烧起来。
①同学们从燃烧条件的角度分析,认为脱脂棉剧烈燃烧的原因是:过氧化钠与呼出气体中的某些成分反应,产生氧气且 (填“放热”或“吸热”);
②同学们查阅资料:过氧化钠与水或二氧化碳都能反应产生氧气。过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气和碳酸钠,写出反应的化学方程式 ;
③同学们经过讨论,认为过氧化钠可用在特殊缺氧场合制氧气,优点有 (一点即可)。
(2)“火焰分割”——如图3所示,先将加热至红热的铁丝网a平伸到酒精灯火焰上部,如图甲所示:再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
同学们对“两张铁丝网中间的火焰熄灭的主要原因”进行了如下探究,
请你完成实验方案的设计。
【实验猜想】“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因是:铁丝网b吸收热量导致 ;
【验证方案】实验操作: ,两张铁丝网中间出现火焰。
【答案】(1) 放热 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 操作简单/节能/能减少空气中二氧化碳
(2) 温度降至酒精着火点以下 操作:换加热至红热的铁丝网b重复上述实验
持续两张铁丝网中间火焰熄灭后,持续用酒精灯加热一会
用火柴、打火器等点燃两张铁丝网中间(合理即可)
【解析】(1)①同学们从燃烧条件的角度分析,认为脱脂棉剧烈燃烧的原因是:过氧化钠与呼出气体中的某些成分反应,产生氧气且放热,使温度达到了脱脂棉的着火点;
②过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气和碳酸钠,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
③同学们经过讨论,认为过氧化钠可用在特殊缺氧场合制氧气,优点有操作简单、节能、能减少空气中二氧化碳;
(2)“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因是:铁丝网b吸收热量导致温度降至酒精着火点以下;
换加热至红热的铁丝网b重复上述实验或持续两张铁丝网中间火焰熄灭后,持续用酒精灯加热一会或用火柴、打火器等点燃两张铁丝网中间,两张铁丝网中间将出现火焰。
8.(24-25九年级上·河北沧州·期末)某兴趣小组围绕“燃烧条件”,这一主题开展如下探究活动,请你参与。
【实验内容】
①用棉花球分别蘸酒精和水,放在酒精灯上加热片刻,观察现象。
②取一小片乒乓球碎片和滤纸碎片,分别用坩埚钳夹住,放在酒精灯火焰上加热,观察到两种物质都能燃烧。
③从乒乓球和滤纸上各剪下一小片(同样大小),按如图1所示分开放在一薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察现象。
【分析讨论】
(1)通过实验①,可以说明燃烧的条件之一是 。如果在酒精灯上加热时间较长,两个棉花球都会燃烧起来。其中蘸水的棉花球燃烧的原因是 。
(2)进行实验②的目的是证明 。实验③观察到的现象是 ,通过此实验,可以说明燃烧的条件之一是 。
【反思与应用】
(3)毕业联欢会上,小明表演了一个小魔术:将一根粗铜丝绕成线圈,罩在蜡烛火焰上(如图2所示),观察到火焰缓缓熄灭,他再将铜圈加热后罩在蜡烛火焰上,观察到蜡烛照常燃烧,请你分析原因 。
【答案】(1) 需要可燃物 棉花中的水蒸发后,温度达到棉花的着火点,并与氧气接触,引起燃烧
(2) 乒乓球碎片和滤纸碎片都是可燃物 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧 温度需要达到可燃物的着火点
(3)开始铜圈吸热使蜡烛温度降到其着火点以下,所以蜡烛会熄灭;而加热铜圈后,铜圈不再吸热,蜡烛的燃烧条件没有被破坏,所以蜡烛可以照常燃烧
【解析】(1)①用棉花球分别蘸酒精和水,放在酒精灯上加热片刻,观察现象,酒精燃烧,水没有燃烧;通过此实验,可以说明燃烧的条件之一是需要可燃物;
如果在酒精灯上加热时间较长,两个棉花球都会燃烧起来。其中蘸水的棉花球燃烧的原因是棉花中的水蒸发后,温度达到棉花的着火点,并与氧气接触,引起燃烧;
(2)②取一小片乒乓球碎片和滤纸碎片,分别用坩埚钳夹住,放在酒精灯火焰上加热,观察到两种物质都能燃烧,进行实验②的目的是证明乒乓球碎片和滤纸碎片都是可燃物;
③从乒乓球和滤纸上各剪下一小片(同样大小),按如图1所示分开放在一薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察到乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧,通过此实验,可以说明燃烧的条件之一是温度需要达到可燃物的着火点;
(3)铜是热的良导体,冷铜丝圈罩在蜡烛火焰上时,铜丝圈吸热导致温度降低至蜡烛着火点以下,蜡烛熄灭;热铜丝圈罩在蜡烛火焰上时,铜圈不再吸热,蜡烛的燃烧条件没有被破坏,所以蜡烛可以照常燃烧。
9.(24-25九年级上·福建泉州·期末)化学是一门以实验为基础的自然科学,实验室有如下装置:
(1)仪器a的名称是 。
(2)①装置A中“棉花团”的作用为 ;用高锰酸钾制取的化学方程式为 。
②实验室制取的化学方程式为 ,收集和都可用 装置。(填字母)
(3)“电石灯”(图-1)可用于照明,其工作原理(图-2)是电石与水剧烈反应生成乙炔(,又称电石气),乙炔在喷气口点燃产生火焰。工业上利用乙炔燃烧产生高温切割(图-3)和焊接金属。
①“电石灯”制乙炔与 (填A或B)装置原理类似。
②由工作原理推知,常温下乙炔在水中的溶解性为 。(填“易溶”或“微溶”)
③“电石灯”照明时,能量转化形式为化学能转化为 能和热能。
④切割金属时调节切割枪两个阀门以获得合适的火焰温度,若冒出黑烟,此时调节 (填“氧气”或“乙炔”)门增加气体的量使黑烟消失、火焰更明亮。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 防止加热时固体粉末进入导管 E
(3) B 微溶 光 氧气
【解析】(1)仪器a是锥形瓶;
(2)①装置A中高锰酸钾分解产生固体粉末,加热时容易随气流进入导管,堵塞导管,棉花团可起到阻挡作用,故填:防止加热时固体粉末进入导管;高锰酸钾受热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式是;
②实验室制取CO2是用大理石(或石灰石,主要成分CaCO3)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
因为二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法;氧气密度比空气略大,不易溶于水,可用向上排空气法或排水法,所以二者都可选用向上排空气法,即E装置收集。
(3)①制乙炔是电石(固体 )与水(液体 )在常温下反应,属于固液不加热型反应,并且可以控制水的滴入量;装置B是固液不加热型发生装置(分液漏斗可控制液体滴加速度),所以与B装置原理类似。
②图2中利用排水法存储乙炔,说明常温下乙炔在水中的溶解性为微溶。
③ “电石灯” 照明时,乙炔燃烧,化学能转化为光能和热能,所以能量转化形式为化学能转化为光能和热能。
④切割金属时冒出黑烟,说明乙炔燃烧不充分,氧气不足,此时调节氧气阀门增加气体的量,使氧气充足,乙炔充分燃烧。
10.(22-23九年级上·山西·期末)为加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理,某同学进行了下列探究实验:
(1)用棉花分别蘸酒精和水,放到酒精灯火焰上加热片刻,观察到 的现象。通过此实验,可以得出燃烧的条件之一是 。
(2)如图甲所示,将同样大小的滤纸碎片和乒乓球碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,可以观察到 的现象。通过此实验、可以得出燃烧的条件之一是 。
(3)如图乙所示,挤压滴管1,一段时间后,加热燃烧管至以上、燃烧管中白磷和红磷均不燃烧,其原因是 。挤压滴管2,一段时间后,微热燃烧管至。得出可燃物燃烧需要温度达到着火点的结论,对应的现象是 。挤压滴管2后,双球管中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 蘸有酒精的棉花燃烧,蘸有水的棉花不燃烧 需要可燃物或者物质具有可燃性
(2) 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧 温度达到可燃物的着火点
(3) 燃烧管内无氧气 白磷燃烧,红磷不燃烧
【解析】(1)小棉花球蘸水后,因水不可燃,反而会蒸发吸收热量,所以温度达不到棉花的着火点,不会燃烧;而小棉花球蘸酒精后,酒精是可燃物,在酒精灯上被点燃后会燃烧放出大量的热,使温度达到棉花的着火点,引发棉花球燃烧,因此实验的结论是燃烧的物质必须是可燃物。
故答案为:蘸有水的小棉花球没有燃烧,而蘸有酒精的小棉花球发生了燃烧;需要可燃物或者物质具有可燃性。
(2)把同样大小滤纸碎片和乒乓球碎片分开放在一块薄铜片的两侧,加热铜片的中部,观察到的现象是:乒乓球碎片先燃烧,过了一会滤纸片才燃烧,是因为两种物质的着火点不同,乒乓球碎片的着火点低,滤纸片的着火点高,说明燃烧的条件之一是温度要达到着火点。
故答案为:乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧;温度达到可燃物的着火点。
(3)滴管1中是盐酸,石灰石的主要成分是碳酸钙,挤压滴管1碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳充满燃烧管。燃烧必须三个条件同时满足才能完成:可燃物、氧气或空气,温度达到着火点,白磷和红磷都是可燃物,且温度都达到了着火点,燃烧管内无氧气,没有与氧气接触所以不燃烧。
滴管2中是过氧化氢溶液,过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气,氧气充满燃烧管。挤压滴管2,一段时间后,微热燃烧管至80℃。白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,80℃时达到了白磷的着火点,但是没有达到红磷的着火点。所以得出可燃物燃烧需要温度达到着火点的结论,对应的现象是白磷燃烧,红磷不燃烧。
挤压滴管2后,过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气,化学方程式为。
故答案为:燃烧管内无氧气;白磷燃烧,红磷不燃烧;。
11.(2025·河南周口·二模)某兴趣小组利用如图装置探究可燃物燃烧的条件。
(1)升高左侧漏斗至白磷露出水面,白磷燃烧。白磷燃烧时的现象是 ;由此说明可燃物燃烧的条件之一是 。
(2)若要证明可燃物燃烧的另一个条件,应进行的操作是 。
【答案】(1) 产生大量白烟,放出热量 与空气(或氧气)接触
(2)升高右侧漏斗使红磷露出水面
【解析】(1)白磷燃烧时的现象是产生大量白烟,放出热量;升高左侧漏斗至白磷露出水面,与氧气接触,白磷燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)充分接触;
(2)升高右侧漏斗使红磷露出水面,红磷与氧气接触,没有达到着火点,红磷不燃烧,证明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点。
1.(24-25九年级下·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)正确认识化学变化的规律,控制条件控制化学反应,可以使化学反应为人类造福。同学们设计了如图1所示的实验装置探究燃烧的条件,请回答下列问题:
(1)通过对比图1中 (填字母序号)处的现象,说明可燃物燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点。
(2)普通电子打火机的构造如图2所示,查阅资料:常温常压下,汽油的沸点范围是30℃到205℃,着火点约为427℃。丁烷常温常压下是一种无色、易液化的气体,沸点为-0.5℃,着火点约为405℃。打火机的原理主要利用了压电效应,按下开关的瞬间,储气间门开启,释放出气态丁烷,同时压电陶瓷产生电火花,温度可达1000℃以上。
①从燃烧条件分析,金属防风罩留有许多孔的原因是 ;
②阅读资料并结合燃烧的条件分析,打火机内的燃料通常选用丁烷而不选用汽油等液态燃料的原因 (写一条);
③如果使用或保存不当,打火机也容易发生爆炸,为防止打火机发生爆炸,保存打火机时我们应该注意的是 (写一条);
④松开按下的打火机的开关,储气阀门关闭,火焰熄灭,利用的灭火原理是 。
【答案】(1)ab
(2) 使可燃物与氧气充分接触 丁烷的沸点低,易气化(合理即可) 远离火源(合理即可) 隔离可燃物
【解析】(1)燃烧的条件是:可燃物;可燃物与氧气充分接触;温度达到可燃物的着火点。图1中白磷(着火点为40℃)和红磷(着火点为240℃)都是可燃物,热水提供热量使白磷的温度达到着火点,但不能使红磷的温度达到着火点,同时热水可以隔绝氧气,使水中的白磷不能与氧气充分接触。因此图1中a处白磷与氧气充分接触,温度达到着火点,燃烧起来;b处红磷与氧气充分接触,温度没达到着火点,无法燃烧;c处白磷不能与氧气充分接触,温度达到着火点,无法燃烧。通过对比图1中ab处的现象,说明可燃物燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点。
(2) ①燃烧需要可燃物与氧气充分接触,从燃烧条件分析,金属防风罩留有许多孔的原因是使可燃物与氧气充分接触。
②由查阅资料可知,打火机内的燃料通常选用丁烷而不选用汽油等液态燃料的原因有:丁烷的沸点低,易气化,易被点燃;汽油的沸点范围是30℃到205℃,不易气化。
③为防止打火机发生爆炸,保存打火机时我们应该注意的是:远离火源或高温环境,避免挤压或撞击。
④松开按下的打火机的开关,储气阀门关闭,火焰熄灭,利用的灭火原理是隔离可燃物。
2.(24-25九年级上·吉林·期末)小明买到一种“吹不灭的蜡烛”,看上去与普通蜡烛一样,但是点燃后反复吹也吹不灭。
【查阅资料】
①普通蜡烛由石蜡和烛芯制成,而“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃。②蜡烛燃烧时温度约为400℃~500℃
(1)当蜡烛吹灭后又复燃的原因是________(填序号)。
A.吹蜡烛时,降低了蜡烛的着火点,使蜡烛复燃
B.未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃
(2)请写出镁粉燃烧的化学反应方程式 。这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,你采用的方法是 (答一种)。
【拓展思维】
受特殊蜡烛的启发,小明在老师的帮助下设计并进行了“烧不坏的滤纸”实验。已知:滤纸的着火点约为130℃。
【进行实验】
实验一:取相同质量的酒精与不同质量的水混合
编号
①
②
③
④
⑤
无水酒精质量/g
8
8
8
8
8
水质量/g
5
10
15
20
30
实验二:取5张滤纸,分别浸泡在实验一所得溶液中,用图1所示装置测定酒精燃烧时滤纸的温度,得数据绘制成图2所示的曲线。
【实验记录】
编号
①
②
③
④
⑤
现象
酒精和滤纸都燃烧
酒精燃烧
酒精燃烧
酒精燃烧
酒精不燃烧
【解释与结论】
(3)实验①在接近20s时温度突然上升的主要原因可能是滤纸燃烧放出热量,而实验②③④酒精燃烧,滤纸最后没有燃烧,请解释原因 。
【反思与评价】
(4)比较实验⑤与其它四个实验的曲线,你对物质燃烧条件的新认识是 。
【调查与研究】
(5)通过探究,同学们认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
【答案】(1)B
(2) 用湿抹布盖灭(合理即可)
(3)水蒸发吸热,温度没有达到滤纸的着火点
(4)可燃物的浓度需要达到一定值才可以发生燃烧
(5)调大
【解析】(1)A、着火点是一个定值,不能被降低,不符合题意;
B、“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃,故当蜡烛吹灭后又复燃的原因是未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃,符合题意。
故选B;
(2)镁粉燃烧生成氧化镁,该反应的化学方程式为:;
燃烧需要可燃物、氧气、温度达到着火点三个条件同时具备,而灭火只要破坏其中一个条件即可,这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,可以采取隔绝氧气的方法,如用湿抹布盖灭;
(3)燃烧的条件为可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,②③④酒精燃烧放出热量,但水蒸发吸收热量,滤纸最后没有燃烧,是因为温度未能达到滤纸的着火点;
(4)实验⑤的水最多,酒精浓度低,酒精不燃烧,实验①~④中的水相对较少,酒精浓度大,酒精均能燃烧,由此可知可燃物的浓度需要达到一定值才可以发生燃烧;
(5)用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,说明氧气不足,碳不完全燃烧,这时需要调大灶具的进风口,提供充足的氧气。
3.(24-25九年级上·福建泉州·期末)化学小组的同学在学习了铁生锈后,对暖宝宝的发热原理感到好奇并展开了探究。
【产品名称】一次性发热贴
【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐
【产品性能】平均温度53℃,持续时间≥10h
(1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断,“暖宝宝”需要 参加反应。不采用铁片用铁粉是为了 。
(2)铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种:
①铁在盐酸等酸性条件下发生析氢腐蚀,反应的化学方程式为 。
②铁吸氧腐蚀的总反应为 ,请补全反应的化学方程式。
探究一:对比自制暖宝宝与市售暖宝宝的发热效果
(3)分别取2勺铁粉和活性炭,加入无纺布袋中。滴加少量氯化钠溶液,混合均匀制得暖宝宝。在相同环境下,利用温度传感器测定自制与市售暖宝宝温度随时间变化,形成图像,如图所示。通过图像可知自制暖宝宝有两点不足分别是: , 。
探究二:设计如图所示的实验装置探究影响铁吸氧腐蚀速率的因素,记录表格。
【实验记录】每组实验加入铁炭总质量为24g,食盐水体积为7.5mL,恰好能将固体润湿。
因素/序号
铁炭质量比
食盐水浓度/%
示数差3cm所用时间/s
10分钟时温度升高值/℃
1
2:1
26
90
7.8
2
4:1
26
170
4.2
3
6:1
26
190
3.3
4
2:1
13
140
6
5
2:1
6.5
140
6
【解释与结论】
(4)通过实验发现,铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是 。
(5)为探究食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应选择对比实验 (填实验序号)。
(6)示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm,结合表格分析U型管内液面向左偏移的原因是 。
【反思与评价】
(7)有同学提出还可以再加一组实验,研究铁炭质量比为2:1、食盐水浓度为3.3%时的实验数据,你觉得是否有必要,并说明理由: 。
【答案】(1) 氧气/O2 增大反应物接触面积,加快反应速率
(2) 6H2O
(3) 最高温度过高 发热持续时间短
(4)在其他条件相同时,铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率越慢
(5)1、4、5
(6)铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势,所以瓶内总气压减小,U 型管内液面向左偏移
(7)没有必要,因为实验 4、5 中食盐水浓度已经较低,且二者数据相同,说明浓度降低到一定程度对铁吸氧腐蚀速率影响不大,没必要再做3.3%浓度的实验(合理即可)
【解析】(1)“暖宝宝” 撕开外包装袋后才能发热,是因为铁与空气中的氧气接触发生反应,所以需要氧气(O2)参加反应;
铁粉比铁片与氧气的接触面积大,能加快铁生锈的反应速率,从而使 “暖宝宝” 更快发热。
(2)铁在盐酸等酸性条件下发生析氢腐蚀,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为。
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应后有4个铁原子、12个氧原子、12个氢原子,反应前已有4个铁原子、6个氧原子,还缺少6个氧原子、12个氢原子,所以横线处应补充6H2O。
(3)从图像可知,自制暖宝宝最高温度高于市售暖宝宝,可能存在安全隐患;且自制暖宝宝温度下降快,发热持续时间短。
(4)对比实验 1、2、3,食盐水浓度相同,铁炭质量比逐渐增大,示数差3cm所用时间变长,说明反应速率变慢,即铁炭质量比越大,铁吸氧腐蚀速率越慢。
(5)要探究食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响,需控制铁炭质量比相同,改变食盐水浓度,实验 1、4、5 中,铁炭质量比均为,食盐水浓度不同,所以应选择这三组实验对比。
(6)示数差3cm是指U 型管左侧液面上升3cm,铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势,所以瓶内总气压减小,U 型管内液面向左偏移。
(7)实验 4、5 中食盐水浓度已经较低,且实验数据显示二者示数差3cm所用时间和温度升高值相同,说明继续降低食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率影响不大,所以没必要再做铁炭质量比为2:1 、食盐水浓度为3.3%的实验。
4.(2025·山东临沂·模拟预测)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.发光放热 B.产生有刺激性气味的气体 C.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 (任写1点)。
【答案】(1)B
(2)
(3)温度达到可燃物的着火点
(4) 过氧化氢溶液 二氧化锰
(5)放热
(6)相同条件下,氧气浓度越大,白磷燃烧越剧烈,放出热量越多
(7)铁的形状大小(合理即可)
【解析】(1)酒精、煤、天然气燃烧都发光放热,且都能产生二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。但酒精和天然气燃烧一般不产生有刺激性气味的气体,煤(含硫)燃烧会产生二氧化硫等有刺激性气味气体,所以选 B。
(2)酒精(C2H5OH)完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(3)试管 a 中白磷、试管 b 中红磷都接触氧气,热水的温度为60℃,能使白磷的温度达到着火点(40℃),但不能使温度达到红磷的着火点(240℃),白磷能燃烧而红磷不能燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(4)要提供氧气使白磷燃烧更剧烈,过氧化氢溶液在二氧化锰催化下能分解产生氧气,所以注射器内的 M 是过氧化氢溶液;
二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂,加快氧气产生速率,所以试管底部的 N 是二氧化锰。
(5)B 点温度比 A 点高,说明反应过程中释放热量,使体系温度升高,所以是放热反应。
(6)D 点温度比 B 点高,是因为注入物质 M(过氧化氢溶液)产生更多氧气,说明相同条件下,氧气浓度越大,白磷燃烧越剧烈,放出热量越多。
(7)颗粒直径为 20-30nm 的铁粉在空气中会自燃,铁丝在空气中无法点燃,需在氧气中才能燃烧,说明铁的形状大小会影响铁燃烧。
5.(2020·福建泉州·模拟预测)某研究性学习小组对化学反应中的能量变化进行探究。
探究一:盐酸与氢氧化钠的反应
【实验1】甲组同学往一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加6%的盐酸(室温下),用温度传感器测量反应中溶液温度的变化如图所示。
(1)当实验进行到 s时,表明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)当实验进行到60s时,溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),请选择合适的试剂检验其溶液的酸碱性: (填试剂名称和现象);若将该溶液加热蒸干所得固体是 (填化学式)。
【实验2】乙组同学向一定量氢氧化钠固体中加入20mL6%的盐酸(室温下),充分反应后,发现溶液的温度明显升高。于是得出结论,该反应放热。
(3)你认为该结论是否正确? ;理由是 。
探究二:盐酸与碳酸氢钠溶液的反应
【实验3】丙组同学在20℃、基本隔热条件下,分别向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各加入20mL13.7%盐酸的温度与时间的变化曲线如下图所示。
已知:饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计。
:
(4)26秒后,曲线①逐渐下降的主要原因是 。
(5)曲线②反应的化学方程式是 。
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是 (填“放热”或“吸热”),反应,其理由是 。
【答案】 44 放热 酸性 紫色石蕊试液、变红色(答案合理即可) NaCl 不正确 氢氧化钠固体溶于水也会放热 盐酸加完20毫升后,溶液自然冷却(答案合理即可) 吸热 因为反应后,溶液温度降低
【解析】探究一:实验1:(1)由图可知,当实验进行到44s时,温度最高,表明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;
由图可知,反应过程中,温度不断升高,从能量变化的角度看,该反应属于放热反应;
(2)当实验进行到60s时,温度已经开始降低,说明此时稀盐酸过量,溶液显酸性;
紫色石蕊试液遇酸变红,故可选择紫色石蕊试液,实验现象为:溶液变红;
氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,此时稀盐酸过量,若将该溶液加热蒸干,氯化氢会挥发掉,所得固体是:NaCl;
实验2:(3)该结论不正确,因为氢氧化钠溶于水时,也会放出大量的热,溶液温度升高,不能说明该反应放热;
探究二:实验3:(4)26秒后,曲线①逐渐下降的主要原因是盐酸加完20毫升后,溶液自然冷却;
(5)曲线②为碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式是:;
6)比较曲线①和曲线②,13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是吸热反应,因为反应后,溶液温度降低。
6.(2024·安徽合肥·期末)某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化,进行以下实验:
【探究一】盐酸与氢氧化钠的反应
(1)写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式: 。
(2)甲同学设计实验:向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL 4%盐酸,用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙同学认为该实验方案不合理,其理由是 。
(3)丙同学设计了如下三组实验,请你帮助他完成实验方案:
实验编号
实验方案
实验1
向20mL4%盐酸中倒入20mL水,测定稀释前后溶液的温度。
实验2
向20mL5%氢氧化钠溶液中 ,测定稀释前后溶液的温度。
实验3
。
(4)丙同学观察到的实验现象是:实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,由此你能得出的实验结论是① ;② 。
【探究二】盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。
如图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器,分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。
实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计,据此回答下列问题:
(5)18.0秒后,曲线①逐渐下降的原因是 ;
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,其理由是 。
【答案】 NaOH+HCl=NaCl+H2O 氢氧化钠固体溶于水,温度也升高 倒入20mL水 把20mL4%盐酸和20mL5%氢氧化钠溶液混合,测定混合后溶液的温度 氢氧化钠与盐酸能发生化学反应 氢氧化钠与盐酸是放热反应,温度升高 盐酸的浓度很稀,不再放热 放热 因为温度升高
【解析】(1)氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)氢氧化钠固体溶于水的过程中会放出大量的热,温度会升高,不能探究氢氧化钠与稀盐酸反应是否放热;
(3)实验1的目的是测量稀盐酸与水混合温度的变化情况;实验2的目的是测量氢氧化钠溶液与水混合温度的变化情况,所以实验2的操作为“向20mL 5%氢氧化钠溶液中倒入20mL水,测定稀释前后溶液的温度”;实验3的操作为“把20mL4%盐酸和20mL5%氢氧化钠溶液混合,测定混合后溶液的温度”;
(4)因为实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,所以可以的得出:①氢氧化钠与盐酸能发生化学反应,②氢氧化钠与盐酸是放热反应,温度升高;
(5)18.0秒后,盐酸与水完全混合均匀,浓度很低,不再有热量放出,所以曲线①逐渐下降的原因是盐酸的浓度很稀,不再放热;
(6)根据图示信息可知,13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液在反应的过程中温度逐渐升高,所以反应是放热反应。
7.(24-25八年级下·山东威海·期末)化学与生活
自热火锅为我们的日常生活提供了便利,该产品主要由料包和发热包构成,使用时只需要将发热包放在水中就可实现给火锅加热,其使用方法如图所示。
兴趣小组同学对自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下:
【品名】食品专用发热包
【主要成分】氧化钙、铝粉、铁粉、活性炭、碳酸钠等
【使用方法】撕开塑料袋加常温水
【注意事项】使用时远离明火,严禁在密闭场所中使用
发热原理:
①向发热包中加水,氧化钙与水迅速反应生成氢氧化钙,释放大量热量;氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠。
②铝粉在碱性条件下与水反应,进一步增强热量。发生反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X。
③铁粉与氧气、水发生缓慢氧化反应,释放热量并延长发热时间。
(1)发热包的主要成分中属于氧化物的是 (填化学式);发热包中含有碳酸钠,请用化学用语表示碳酸钠中碳元素的化合价 ;活性炭有疏松多孔的结构,具有 作用,可增大反应物间的接触面积,加快反应速率。
(2)写出①中发生反应的化学方程式 、 。
(3)②中X的化学式为 ,你的判断依据是 。
(4)③中所描述的反应原理与“暖宝宝贴”的发热原理相同,该反应还可应用于测定空气中氧气的含量,实验装置如图1所示(广口瓶容积为250mL,与铁粉反应的水蒸气的体积忽略不计)。实验后量筒中水的体积读数为54mL(实验前量筒中水的体积为100mL)。根据数据计算空气中氧气的体积分数为 。
(5)测定混合物中某成分含量的一般思路:依据混合物中各组分 的差异,通过化学或物理方法分离或除去混合物中的一种成分,从而测定出混合物中某成分的含量。有同学想用图2实验测空气中氧气含量,写出反应的化学方程式 ,分析该方案是否可行并简要说明理由 。
(6)使用发热包要远离明火,严禁在密闭场所中使用。简要分析原因 。
【答案】(1) CaO 吸附
(2) CaO + H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH。
(3) H2 质量守恒定律(化学反应前后原子的种类和数目不变)
(4) 18.4%。
(5)
性质 可行,红磷燃烧消耗氧气,装置内外形成压强差,进入集气瓶内水的体积就是氧气的体积
(6)发热包反应时放出大量的热,可能引发火灾,在密闭场所中使用可能因压强变化等存在安全隐患。
【解析】(1)氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。在发热包的主要成分氧化钙CaO、铝粉Al、铁粉Fe、活性炭C、碳酸钠Na2CO3中,属于氧化物的是CaO。 - 碳酸钠的化学式为Na2CO3,其中钠元素显 + 1价,氧元素显-2价,设碳元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,可得(+1)×2+x+(-2)×3 = 0,解得x = + 4,用化学用语表示碳酸钠中碳元素的化合价为。活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附作用,可增大反应物间的接触面积,加快反应速率。
(2)①中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为CaO + H2O=Ca(OH)2;氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X中,3X中含有6个氢原子,则X的化学式为H2。
(4)该实验利用铁粉生锈消耗广口瓶中的氧气,使瓶内压强减小,从而导致量筒中的水进入广口瓶,进入水的体积即为消耗氧气的体积。 消耗氧气的体积:实验前量筒中水的体积为100mL,实验后量筒中水的体积读数为54mL,那么进入广口瓶中水的体积(即氧气的体积)V = 100mL - 54mL=46mL。 空气中氧气的体积分数:已知广口瓶容积为250mL,根据氧气的体积分数=100% = 18.4%。
(5)①依据混合物中各组分性质的差异,通过化学或物理方法分离或除去混合物中的一种成分,从而测定出混合物中某成分的量。
②红磷燃烧测定空气中氧气含量的化学方程式为:
③对于图2方案是否可行的分析:可行,图2中红磷燃烧消耗氧气,装置内外形成压强差,进入集气瓶水的体积就是氧气的体积,所以该方案可行。
(6)发热包中的物质发生反应时会放出大量的热,可能会使周围易燃物达到着火点引发火灾,在密闭场所中使用时,由于发热包反应消耗氧气,同时可能产生一些气体,会导致密闭场所内压强变化,存在安全隐患。
试卷第1页,共3页
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