内容正文:
实验活动4 燃烧条件的探究
一、单选题
1.用如图所示的实验,验证可燃物燃烧需要接触氧气,需要补充的是
A.在铜片上放一块白磷
B.在热水中放一块红磷
C.向热水中的白磷持续通N2
D.提高热水的温度至100℃(白磷和红磷的着火点分别为 )
2.某同学用如图装置探究磷燃烧的条件。已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。下列说法正确的是
A.通入O2前,甲中红磷不燃烧,乙中白磷燃烧
B.通入O2后,白磷燃烧,说明物质燃烧的条件只需要O2
C.通入O2后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点
D.80℃水的作用只是提供热量
3.小羽设计如图装置进行“可燃物燃烧条件”的验证实验。将等质量的白磷置于①②③处,观察到①处白磷燃烧,②③处白磷不燃烧。下列说法不正确的是
A.对比①③处现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.对比①②处现象,说明可燃物燃烧需要空气(氧气)
C.②③处白磷均不燃烧的原因相同
D.装置中气球可以起到防止污染空气的作用
4.用如图所示装置探究燃烧的条件。已知:红磷着火点260℃,白磷着火点40℃。下列说法不正确的是
A.装置内热水的作用是提供热量、隔绝氧气
B.将空气改为氧气,能说明燃烧的剧烈程度与氧气含量有关
C.实验中红磷的作用是与白磷对比,证明燃烧需要降低着火点
D.验证燃烧与接触的现象是白磷在80℃热水中不燃烧,露出水面后燃烧
5.用如图所示装置验证可燃物燃烧的条件之一是温度达到其着火点(已知:白磷的着火点是40℃)。下列方案正确的是
选项
A
B
C
D
X
O2
O2
N2
N2
Y
20℃水
60℃水
20℃水
80℃水
A.A B.B C.C D.D
6.《哪吒之魔童闹海》里哪吒与敖丙在战斗中展现了“水火交融”的场景。同学们受到启发,模拟了如图所示的两个实验(实验2试管将白磷倒扣其中)。下列说法错误的是
A.两个实验都能观察到水下白磷燃烧
B.两个实验均可探究出可燃物燃烧需要氧气
C.实验1可以探究出可燃物燃烧需要达到着火点
D.实验2能探究出氮气难溶于水
7.如图所示,利用维生素C能使淀粉-碘溶液褪色的性质,可以比较苹果汁和橙汁中维生素C含量的多少。要想得出正确的结论,实验过程中不需要控制的条件是
A.烧杯中的淀粉-碘溶液的浓度必须相等 B.烧杯中的淀粉-碘溶液的质量必须相等
C.胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等 D.胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
8.下列实验设计能达到实验目的的是
A.探究质量守恒定律
B.测定空气中氧气的体积分数
C.探究影响分子运动快慢因素
D.比较小木条和煤块的着火点
二、填空题
9.为探究燃烧的条件,小军查阅资料得知:白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃,五氧化二磷会刺激人的呼吸道,他设计了如图所示的实验装置。将分别盛有少量白磷和少量红磷的两支试管,放入盛水的烧杯中,另将少量白磷直接投入烧杯的水中。观察到的实验现象如下:① 的白磷燃烧,产生大量的 ;②试管中的红磷 ;③烧杯中的白磷 。
(1)白磷燃烧的化学方程式
(2)分析实验现象,得出结论:由现象①②得到的燃烧条件是 ;由现象①③得到的燃烧条件是 。
(3)请你根据小军查阅的资料和实验现象,指出他设计的装置有何不足: 。
10.阅读下面文章,并回答问题。
中国是“茶之国”,喝茶已有四千多年的历史。茶叶中含有多种生物碱,咖啡因()是其中之一,咖啡因具有刺激心脏、促进血液循环及兴奋大脑等作用。
茶叶中提取咖啡因的过程,如图1,咖啡因能溶于水,可使用分光光度法比较不同茶叶水提物中咖啡因的含量,结果如表。吸光度值越高,咖啡因含量越高。
表:四种茶叶咖啡因吸光度值
茶叶品种
铁观音
滇红茶
白毫银针
龙井
吸光度值
0.076
0.103
0.123
0.047
实验人员使用信阳毛尖、控制茶叶与水的质量比为1∶75进行其他研究,结果如图2、图3.
咖啡因摄入过多容易刺激胃肠道,引起骨质疏松等,生活中应将其摄入量控制在合理范围内。
依据文章内容回答下列问题。
(1)茶水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)喝茶能提神的原因是 。
(3)由表1可知,四种茶叶中咖啡因含量最高的是 。
(4)如图1是从茶叶中提取咖啡因的过程,从茶叶末到咖啡因需要经过的操作有 个。
(5)由图2可知,当用信阳毛尖、控制茶叶与水的质量比为1:75,且单次浸泡时,茶水中咖啡因含量与浸泡时间、 有关。
(6)咖啡因不易摄入过多的原因是: 。
(7)由图3得出的结论是:在如图所示实验研究范围内,当使用信阳毛尖、控制茶叶与水的质量比为1:75、 、浸泡时间为3 min等条件相同时, 。
三、实验题
11.小刚和小强用图甲和图乙所示实验来探究可燃物燃烧的条件。经查阅资料知:白磷着火点为40 ℃,红磷着火点为240 ℃,它们在空气中燃烧都生成有毒的白烟——五氧化二磷,五氧化二磷易溶于水。
(1)小刚用图甲所示装置进行实验,观察到的现象是铜片上的红磷 ,铜片上的白磷 ,水中的白磷 。
(2)小强用图乙所示装置进行实验,得到以下实验事实:
①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。该实验中,能证明可燃物通常需要接触空气才能燃烧的实验事实是 (填序号,下同);能证明可燃物必须达到一定温度(着火点)才能燃烧的实验事实是 。
(3)“化学实验的绿色化”要求实验室的“三废”排放降低到最低程度并能得到妥善处理。图甲与图乙所示实验相比, (填“甲”或“乙”)更体现了化学实验的绿色化追求。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
C
C
A
C
D
D
1.A
A、在铜片上放一块白磷,白磷温度能达到着火点,铜片上的白磷与氧气接触,能燃烧,但水中的白磷不与氧气接触,温度能达到着火点,不会燃烧,对比可知,燃烧需要与氧气接触,故A符合题意;
B、在热水中放一块红磷,由于红磷的温度没有达到着火点,则铜片上的红磷和水中的红磷都不燃烧,不能得出燃烧的条件,故B不符合题意;
C、氮气不支持燃烧,向热水中的白磷通氮气,白磷仍不燃烧,不能得出燃烧的条件,故C不符合题意;
D、将水的温度升高至100℃,铜片上的红磷和水里的白磷均不会燃烧,不能得出燃烧的条件,故D不符合题意。
故选A。
2.C
A、燃烧需要助燃物,故通入O2前,甲中红磷不燃烧,乙中白磷也不燃烧,说法正确;
B、通入O2后,白磷燃烧,是因为温度达到白磷的着火点以上,说明物质燃烧需要有可燃物白磷,助燃物氧气和温度达到白磷的着火点以上,说法错误;
C、通入O2后,红磷不燃烧,白磷燃烧,因为白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,热水为80℃,说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点,说法正确;
D、该实验中的热水除了提供热量以外,还具有为水中的白磷、红磷隔绝氧气的作用,说法错误。
故选C。
3.C
A、①中白磷与氧气接触,温度为80℃,到达白磷的着火点,白磷燃烧,③中白磷与氧气接触,温度为20℃,没有到达白磷的着火点,白磷不燃烧,对比①③处现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点,故选项说法正确;
B、①中白磷与氧气接触,温度为80℃,到达白磷的着火点,白磷燃烧,②中白磷不与氧气接触,温度为80℃,达到白磷的着火点,白磷不燃烧,对比①②处现象,说明可燃物燃烧需要空气(氧气),故选项说法正确;
C、②中白磷不燃烧是因为白磷不与氧气接触,③中白磷不燃烧是因为没有到达白磷的着火点,原因不同,故选项说法错误;
D、白磷燃烧反应生成五氧化二磷,会污染空气,装置中气球可以起到防止污染空气的作用,故选项说法正确。
故选:C。
4.C
A、装置内热水的作用不仅可以提供热量,使温度达到白磷的着火点;还可以使水中的磷隔绝氧气,故A说法正确;
B、空气和氧气的区别是氧气含量不同,将空气改为氧气,能说明燃烧的剧烈程度与氧气含量有关,故B说法正确;
C、着火点是物质的固有属性,一般不能改变,实验中红磷的作用是与白磷对比,露出水面后,红磷和白磷均能与氧气接触,白磷燃烧,而红磷不燃烧,证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故C说法错误;
D、白磷在80℃热水中(与氧气隔绝、温度达到白磷的着火点)不燃烧,露出水面后(与氧气接触、温度达到白磷的着火点)燃烧,可验证燃烧与接触,故D说法正确;
故选C。
5.A
燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点。验证可燃物燃烧的条件之一是温度达到其着火点,左边装置中的白磷与氧气接触、温度(80℃)达到白磷的着火点以上,能燃烧,根据控制变量唯一的原则,除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的,则通入气体应该相同,即X是氧气,右边装置中的Y应低于白磷的着火点40℃,观察选项A符合要求,右边装置中的白磷与氧气接触,温度没有达到白磷的着火点,不能燃烧,左边和右边装置中的白磷对比,说明可燃物燃烧的条件之一为温度达到其着火点;
故选A。
6.C
A、白磷属于可燃物,两个实验白磷的温度都达到了着火点,实验1向白磷通入氧气,实验2试管中氧气与白磷接触,满足了燃烧的三个条件,故两个实验均能观察到白磷燃烧,说法正确;
B、两个实验白磷的温度都达到了着火点,都是一个烧杯的白磷不与氧气接触,另一个烧杯中的白磷与氧气接触,与氧气接触的白磷燃烧与氧气不接触的白磷不燃烧,因此能探究出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触,说法正确;
C、实验1两个烧杯内的白磷温度都是80度,都达到了白磷的着火点,无法探究燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,说法错误;
D、实验2白磷燃烧结束后,试管的液面上升约占试管容积的五分之一,由于白磷燃烧消耗的氧气约占空气体积的五分之一,试管内剩余气体主要是氮气,液面不再上升,证明氮气难溶于水,说法正确。
故选C。
7.D
控制变量以必须保证一个变量,其他条件相同,只有这样才能确定现象的不同是由此因素引起的。实验中取2只小烧杯,分别加入同种蓝色淀粉-碘溶液(维生素C能使蓝色淀粉-碘溶液褪色),然后用2只胶头滴管分别向2只小烧杯滴入苹果汁和橙汁,实验的变量是苹果汁和橙汁的不同,其它条件均相同,如2只小烧杯中蓝色淀粉-碘溶液的质量必须相等;烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度必须相等;2只胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等;当烧杯中溶液的体积一定、浓度一定、两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积一定时,通过测定胶头滴管滴出的果汁的滴数,再通过其它数据,可以测定果汁中维生素C的含量,所以实验过程中不需要进行控制的条件是胶头滴管滴出的果汁的滴数。
故选:D。
8.D
A、碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体逸出,不能探究质量守恒定律,错误;
B、硫和氧气生成二氧化硫气体,装置中压强几乎不变,水不能进入装置,不能测定空气中氧气的体积分数,错误;
C、A烧杯中溶液变为红色,说明分子是不断运动的,但是不能探究影响分子运动快慢因素,错误;
D、实验中的变量为不同可燃物的着火点,可以比较小木条和煤块的着火点,正确;
故选D。
9. 试管中 白烟 不燃烧 不燃烧 是否达到着火点 是否与氧气接触 白磷燃烧没有在密闭装置中进行,生成的五氧化二磷会污染空气
燃烧需要可燃物与氧气接触且温度达到可燃物着火点。只有试管中白磷即达到着火点又接触氧气,所以可以燃烧,现象是产生大量的白烟。故填:试管中,白烟;试管中红磷由于没达到着火点,所以不会燃烧,故填:不燃烧;烧杯中白磷由于不接触氧气,所以不能燃烧,故填:不燃烧;
(1)白磷燃烧产生五氧化二磷,化学方程式为
(2)①和②都与氧气接触,一个是白磷达到着火点燃烧了,一个是红磷没达到着火点没有燃烧,所以验证条件为是否达到着火点,①和③温度都达到着火点,但一个与氧气接触,一个在水下与氧气不接触,所以验证的条件为是否与氧气接触,故填:是否达到着火点;是否与氧气接触;
(3)由于五氧化二磷会刺激人的呼吸道,所以白磷燃烧应该在密闭环境下进行,故填:
白磷燃烧没有在密闭装置中进行,生成的五氧化二磷会污染空气
10.(1)混合物
(2)茶叶中含有咖啡因,咖啡因具有刺激心脏、促进血液循环及兴奋大脑等作用
(3)白毫银针
(4)4/四
(5)浸泡水温
(6)咖啡因摄入过多容易刺激胃肠道,引起骨质疏松等
(7) 浸泡水温为85℃ 咖啡因的含量随浸泡次数的增多而减少
(1)茶水中含有水、咖啡因等物质,故是混合物。
(2)根据短文内容,茶叶中含有咖啡因,而咖啡因具有刺激心脏、促进血液循环及兴奋大脑等作用,所以喝茶能提神。
(3)吸光度值越高,咖啡因含量越高。表1中白毫银针的吸光度值最高(0.123),说明其咖啡因含量最高。
(4)从图1可看出,从茶叶末到得到咖啡因大致需经过“浸取(与乙醇混合提取)→蒸馏→焙炒→加热升华”四个主要操作步骤。
(5)由图2可看出,不同浸泡温度下,随时间延长,茶水中咖啡因含量不同,说明单次浸泡时咖啡因含量与浸泡时间和浸泡温度都有关。
(6)由短文可知,咖啡因摄入过多容易刺激胃肠道,引起骨质疏松等,所以生活中应将其摄入量控制在合理范围内。
(7)图3表明在控制茶叶种类为信阳毛尖、茶叶与水的质量比为1:75、浸泡温度为85℃、浸泡时间为3 min等条件相同时,随着浸泡次数增加,测得咖啡因含量明显递减。因此答案依次为:浸泡温度为85 ℃;随着浸泡次数增加,茶水中咖啡因含量逐渐降低
11.(1) 不燃烧 燃烧 不燃烧
(2) ③④ ②④
(3)乙
(1)铜片上的白磷和红磷都与空气接触,但热水提供的温度达到了白磷的着火点而没达到红磷的着火点,所以观察到的现象是铜片上的红磷不燃烧,铜片上的白磷燃烧;而水中的白磷温度达到着火点,但没有与空气或氧气接触,所以水中的白磷不燃烧。
(2)③和④温度都达到了白磷的着火点,但③没有通空气,白磷不燃烧,④通空气,白磷燃烧,所以③和④能证明可燃物通常需要接触空气才能燃烧;②和④都通空气,但②温度没有达到白磷的着火点,白磷不燃烧,④温度达到白磷的着火点,白磷燃烧,所以②④能证明可燃物必须达到一定温度(着火点)才能燃烧。
(3)白磷和红磷在空气中燃烧都生成有毒的五氧化二磷,五氧化二磷易溶于水,所以图甲铜片上的白磷燃烧生成的五氧化二磷扩散到空气中,与化学实验的绿色化相违背,而图乙白磷燃烧生成的五氧化二磷溶于水,更体现了化学实验的绿色化追求。
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