内容正文:
第2讲 燃烧的奥秘
知识点01 氧化反应
(一)定义:物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
(二)类型
(1)缓慢氧化:氧化反应进行得非常缓慢,甚至在短期内不易察觉,如钢铁生锈、塑料和橡胶制品的老化等。
(2)剧烈氧化:氧化反应进行得很剧烈,如硫、铁、磷等物质的燃烧。
【能力拓展】
①物质跟氧(指氧气或化合物中的氧)发生的反应,叫做氧化反应,不能将氧改为氧气,否则会将氧化反应的范围缩小。
②物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应。
③在氧化反应中氧气具有氧化性(氧气能给别的物质提供氧),具有氧化性的物质叫氧化剂。
④氧化反应不属于化学反应的基本反应类型。
【即学即练1】下列反应中,既属于化合反应,又属于氧化反应的是( )
A.铁+氧气→四氧化三铁(点燃) B.水→氢气+氧水(通电)
C.锌+稀硫酸→硫酸锌+氢气 D.甲烷+氧气→燃二氧化碳+水(点燃)
【即学即练2】下列变化不属于缓慢氧化的是( )
A.钢铁生锈 B.动物的呼吸作用
C.食物腐败 D.火药爆炸
知识点02 燃烧的条件
(一)燃烧
(1)定义:可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
(2)可燃物的着火点:可燃物达到燃烧所需要的最低温度叫做该物质着火点,着火点是物质本身的固有属性。
(二)自燃
(1)概念:物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失,就会使温度逐渐升高,达到着火点时,如果再遇上充足的氧气,物质会自发地燃烧起来。这种由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃。
(2)常见的自燃:一些着火点较低的可燃物,如粮食、麦秆、煤炭擦拭机器的棉纱等,如果堆放不合理,空气不流通(缓慢氧化积累的热量不能够及时散失),时间久了极易自燃,引发火灾。森林中长期堆积的枯枝落叶自燃后会引起森林大火。
(三)爆炸
(1)定义:如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生,瞬间累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。
(2)由燃烧引起的爆炸是化学变化,但车胎爆炸、高压锅爆炸没有生成新的物质,是物理变化。
(四)燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃的比较和联系
燃烧
爆炸
缓慢氧化
自燃
条件
(1)可燃物要与氧气(或空气)接触
(2)温度达到着火点
可燃物在有限空间内急剧燃烧,产生大量的气体和热量
物质在空气中缓慢地进行的氧化反应,温度在可燃物的着火点以下
可燃物因缓慢氧化而不断堆积热量,使得可燃物的温度达到或超过着火点
现象
非常剧烈,伴随着发光、发热
剧烈的燃烧,伴随着发光、发热及气体的急速膨胀,有爆炸声
不易察觉的氧化反应,通常无发光现象,但会发热
不经明火点燃的可燃物的自发燃烧
实例
木炭的燃烧;
酒精的燃烧;
镁带的燃烧
氢气和氧气混合后点燃爆炸
矿井中的瓦斯爆炸
铁生锈;食物腐败; 人呼吸
白磷自燃
【即学即练3】如图所示的一组实验可用于研究燃烧条件(已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)。下列说法中,不正确的是( )
A.此组实验烧杯中的热水只起提高温度的作用
B.图1白磷未燃是由于没有与氧气接触
C.图2白磷未燃是由于温度没有达到着火点
D.图3中的白磷如果换成红磷一样能够燃烧,因为红磷具有可燃性
【即学即练4】某同学打算探究可燃物燃烧的条件,他查阅资料得知:白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃,它们在空气中燃烧都会生成刺激呼吸道的白烟——五氧化二磷。五氧化二磷易溶于水,并能与水反应生成有毒的偏磷酸(HPO3)。他按如图所示装置进行对比实验,请回答问题。
(1)用图甲所示装置进行实验,观察到的现象是铜片上的白磷 ,铜片上的红磷和水中的白磷 。再用图乙所示装置进行实验,观察到不通氧气时,热水中的白磷 ;通氧气时,热水中的白磷 。根据上述实验,得出可燃物燃烧的条件是 。
(2)图甲与图乙实验相比,符合环保要求的是 。
(3)若炒菜时油锅内的油着火了,采用的灭火方法是 ,利用的灭火原理是 ;将燃着的蜡烛吹灭,利用的灭火原理是 。
知识点03 灭火与火灾自救
(一)灭火原理
(1)清除可燃物或使可燃物与其他可燃物隔离;
(2)使可燃物与空气(或氧气)隔绝;
(3)降低可燃物的温度到着火点以下。
(二)灭火的方法
灭火的方法
目的
(1)用水灭火 (2)吹灭蜡烛 (3)油锅失火倒入大量青菜
降低温度
(1)用灯帽盖灭酒精灯 (2)油锅失火盖上锅盖
(3)实验台上酒精灯着火用湿布盖灭或用沙子盖灭
隔绝氧气
(1)森林灭火开辟隔离带 (2)关闭煤气灶阀门
移走可燃物
①灭火时降低的是可燃物的温度而不是可燃物的着火点。
②只要破坏燃烧的三个条件中的任意一个,即可达到灭火的目的。
(三)火灾自救的措施
(1)火灾发生时保持镇定,先了解火源的正确位置,然后报警求助。
(2)楼内失火时要关好门窗,以降低火势及烟雾蔓延的速度。
(3) 发现因电造成火灾时应先切断电源。
(4) 室内浓烟密布时,应伏在地上爬行,用湿毛巾掩盖口鼻。
(5) 用湿毛巾等物品塞住门和窗户的缝隙,以免浓烟渗入。
(6)打开窗户在窗前呼救。
【能力拓展】适用范围:①泡沫灭火器:用来扑灭木材,棉布等燃烧而引起的失火。
②干粉灭火器:除用来扑灭一般火灾外,还可用来扑灭油气等燃烧引起的失火。
③液态二氧化碳灭火器:用来扑灭图书档案,贵重设备,精密仪器等失火。
【即学即练5】天气晴好的周末,小明一家来到户外野炊,对于以下做法解释不合理的是( )
A.油锅着火盖锅盖,原理是隔绝空气
B.抽出木柴灭火,原理是清除可燃物
C.离开时浇水灭火,原理是降低木柴的温度
D.木柴搭空火更旺,原理是提高空气中氧气含量
【即学即练6】成语“曲突徙薪”出自《汉书•霍光传》。曲突(把烟囱改弯)徙薪(将柴火移走)是预防火灾的有效方法。下列方法与“徙薪”原理相同的是( )
A.禁止吸烟 B.挖隔离带 C.备灭火毯 D.密封保存
知识点04 化学反应中能量的变化
1.化学反应在生成新物质的同时,伴有能量的变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,即有放热现象或吸热现象。
(1)放出热量的反应:如燃料的燃烧,生石灰与水结合成氢氧化钙,镁与盐酸反应等。
(2)吸收热量的反应:如碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,Ba(OH)2与NH4Cl反应等。
2.化学能与热能之间相互转化,与其他形式的能也能相互转化,如电池充电是电能转化为化学能;使用电池是化学能转化为电能。
3.化学反应能量变化的大小不同,有些非常细微,只有灵敏的仪器才能检测到,化学反应中能量常表现为热、光、电等。
【即学即练7】下列有关化学反应与能量变化的说法,叙述正确的是( )
A.化学反应不一定都伴随着能量变化
B.种子进行呼吸作用时,种子内的化学能量增多
C.干电池给小灯泡供电的过程,电能转化为化学能
D.生石灰与水反应使水温升高的过程,化学能转化成热能
【即学即练8】化学反应在生成新物质的同时,往往伴有能量的变化。
(1)将一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中反应(如图1),用手触摸试管外壁会感到热,说明该反应会 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)将锌片和铜片组成的电路,插入稀硫酸中(如图2),观察到灵敏电流表指针转动。在这个过程中, 能转化成了电能。
考法01 误认为燃烧一定要有氧气参加
燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应,有些物质的燃烧不需要氧气的参与,今后我们会接触金属钠在氯气中燃烧,所以燃烧不一定要有氧气参加。
【典例1】小嘉同学在老师指导下利用如图装置重做了钠在氯气中燃烧生成氯化钠的实验,取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸干表面的煤油后.放在石棉网上,用酒精灯微热。待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。请回答以下问题。
(1)请写出氯气的化学式: 。
(2)本实验可观察到的现象是:剧烈燃烧,产生黄色火焰,有大量白烟,反应结束后瓶内可见一层白色固体物质,说明这是一个 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)小科又查阅资料得知金属铁在氯气中也能燃烧,生成棕色固体氯化铁,请根据氯化钠的形成原理推导构成氯化铁的微粒是 (写微粒符号)。
课堂练习
1.“灭火弹”是一种便捷式灭火工具,常使用四氯化碳作为灭火剂。灭火时,液态四氯化碳迅速转化为气态并覆盖在火焰上。灭火弹灭火的原理是( )
A.使可燃物与空气隔绝 B.降低了可燃物的着火点
C.提高了可燃物的温度 D.液态四氯化碳具有可燃性
2.下列关于燃烧与灭火的说法中,不正确的是( )
A.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是增大煤与氧气的接触面积
B.如图a,火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.由图b中的现象可知,金属镁引起的火灾不可以用二氧化碳灭火
D.蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下
3.如图是古代的火折子。使用时,打开竹筒帽,轻吹火星,形成火苗。使用完毕后,将竹筒帽盖上,内部保留火星。轻轻一吹,可燃物就燃烧起来的主要原因是( )
A.可燃物的着火点变低
B.吹出的气体中不含二氧化碳
C.可燃物的温度升高
D.提供了可燃物燃烧所需的氧气,增大了与氧气的接触面
4.科学源于生活应用于生活,下列关于燃烧、自燃、爆炸、灭火判断说法正确是( )
A.任何发光、发热的变化都可以叫燃烧 B.能发生缓慢氧化的物质,都能发生自燃
C.爆炸可能是物理变化,也可能是化学变化 D.所有物质着火后,都可用水来灭火
5.用如图装置验证可燃物燃烧的条件之一是温度达到其着火点(己知: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
O2
N2
Y
20℃水
40℃水
60℃水
80℃水
6.水是化学实验中常见且用途广泛的一种物质。对下列各实验中水的主要作用的解释不合理的是( )
A.硫在氧气中燃烧--集气瓶中的水:吸收放出的热量
B.测定空气中氧气含量--量筒中的水:通过水体积变化得到氧气体积
C.细铁丝在氧气中燃烧--集气瓶中的水:防止集气瓶炸裂
D.探究燃烧的条件--烧杯中的水:加热铜片,隔绝空气
7.下列标志是一些常用危险品的警告标志,装运酒精的包装箱应贴的图标是( )
A. B. C. D.
8.下图所示的一组实验可用于研究燃烧条件.下列说法中,正确的是( )
A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷不是可燃物
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度没有达到着火点
C.若将图2中白磷换成红磷,也能观察到燃烧现象
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝
9.科学兴趣小组的同学利用如图微型实验装置进行实验。请回答:
(1)挤压滴管,观察 到左侧装置中产生大量气泡,微热燃烧管,白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明燃烧需要的条件是 ;
(2)打开燃烧管左侧胶管,通入氮气,燃烧的磷很快熄灭,体现出的灭火原理为 。
10.火灾是我们日常生活中会面临的灾害之一,现有一种纳米微胶囊灭火装置,它是采用聚合物材料制成的胶囊,大小不超过微米级别,内部充满着全氟己酮灭火剂,一旦遇到火灾,胶囊外壳破裂,自动喷射出高效的全氟己酮灭火剂。全氟己酮在常温下为液体,喷出后迅速吸热汽化,在火焰周边隔绝空气中的氧气。
(1)全氟己酮可以灭火,则该物质具有 的性质。
(2)除了隔绝助燃剂,该种灭火方式还用到了 的原理。
11.将白磷和红磷分装于Y形试管的两个支管中,管口系一小气球,然后将Y形试管的两个支管伸入80℃的热水中;同时在烧杯底部放置白磷,如图所示。(已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
(1)实验观察到只有Y形试管内的白磷燃烧,但很快就熄灭了,其熄灭的原因可能是 (选填序号)。
①着火点升高 ②温度降低 ③氧气耗尽 ④试管内产生了二氧化碳气体
(2)管口的小气球可防止 (填写物质的化学式)进入空气,从而使该实验更环保;烧杯中80℃的热水的作用是 。
12.澳大利亚的大火给澳洲造成了巨大的损失,小柯想通过实验探究燃烧的条件。
(1)图甲是探究燃烧需要________;
(2)如图乙所示:在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,过一会观察到蜡烛熄灭,可以得出燃烧的条件之一是________。
(3)将装有某气体的大试管管口朝下竖直插入热水中,使试管罩住白磷(如图丙所示),结果观察到了白磷在水中燃烧的“水火相容”奇观.则大试管所装气体可能是________。
(4)下列为小柯提出的火灾应急方案(灭火和自救措施),其中不合理的一项是( ) 。
A.当火较小时,可以用各种灭火器材灭火
B.室内失火时,打开门窗,尽量让浓烟从门窗排出
C.在灭火或逃生过程中,用湿毛巾捂住口鼻
D.发生森林大火时,可以砍掉周围的一些树木,防止火势蔓延
课后巩固
1.灭火毯由纤维状隔热耐火材料制成。在起火初期,将灭火毯直接覆盖住火源,可在短时间内灭火。灭火毯灭火的原理主要是( )
A.隔绝氧气 B.缺乏可燃物
C.降低可燃物的着火点 D.增加空气中的二氧化碳
2.如图所示实验能说明的是( )
A.燃烧需要有可燃物
B.燃烧需要温度达到可燃物的着火点
C.燃烧需要有助燃剂
D.燃烧需要火焰与可燃物直接接触
3.古语道“人要实,火要虚”,其中“火要虚”的意思是说:燃烧木柴时,通常架空些,才能燃烧得更旺。“火要虚”的实质是( )
A.散热的速度加快 B.增大木柴与空气的接触面积
C.木柴的着火点降低 D.提高空气中氧气的含量
4. 5月12日为“全国防灾减灾日”。下列关于火灾、灭火与逃生的说法中,正确的是( )
A.火灾是一种燃烧现象,燃烧属于缓慢氧化
B.电路老化着火,应立即用水灭火
C.在火场的浓烟中逃生,可用湿毛巾捂住口鼻,低姿势前行
D.为了快速逃离火场可乘坐电梯
5.对比实验是科学探究的重要方法。利用如图实验探究燃烧的条件,当温度升高至60℃过程中,仅①燃烧;继续升高至260℃过程中,又仅③开始燃烧。下列分析不正确的是( )
A.①燃烧可证明白磷是可燃物
B.对比③④可知无烟煤的着火点比红磷的高
C.对比①②可知燃烧需要可燃物与氧气接触
D.对比①③可知燃烧需要使温度达到可燃物的着火点
6.下列事例中,不是通过化学变化实现能量转化的是( )
A.蓄电池放电 B.利用水力发电
C.内燃机燃油做功 D.火箭点火升空
7.中国空间站——“天空二号”翱翔太空。航天员以甲烷(CH4)为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。
(1)组成甲烷的碳元素和氢元素的质量比是 。
(2)从燃烧的条件分析,点火的目的是 。
(3)甲烷太空火焰与地面火焰相比显得微弱的原因是:空间站失重条件下,空气流动性差,造成火焰周围的 不充足,甲烷燃烧不够充分。
8.依据如图进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:
①通入N2,点燃酒精灯,一段时间后,a、b中均无明显现象;
②熄灭酒精灯,立即改通O2,a中无明显现象,b中红磷燃烧。
(1)实验过程中,通入氮气的目的是 。
(2)实验过程②中,对比a、b中的实验现象,可知可燃物燃烧的条件之一是 。
(3)实验过程中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是 。
9.某同学利用图中装置研究可燃物燃烧的条件。已知:白磷的着火点是40℃,棉花的着火点是210℃,大烧杯里分别装有15℃的冷水和80℃的热水。实验操作如下表:
步骤
操作
现象
①
将U型管放入冷水中,打开K1,关闭K2
无现象
②
打开K2,关闭K1
?
③
将U型管放入热水中
同步骤②现象
④
?
裹入白磷的棉花燃烧
⑤
打开K2,关闭K1
裹入白磷的棉花熄灭
(1)步骤②的现象是: 。
(2)步骤④的操作是: 。
(3)比较分析步骤①、③、④,可以得出的结论是: 。
10.燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件:
(1)如图一进行实验,观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为 。
(2)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是 。
(3)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管所装气体可能是 。
(4)“水火不相容”是指水能灭火,其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠(Na2O2),往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观,因为过氧化钠遇到水生成O2,但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功,他没有成功的原因是 。
46 / 46
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第2讲 燃烧的奥秘
知识点01 氧化反应
(一)定义:物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
(二)类型
(1)缓慢氧化:氧化反应进行得非常缓慢,甚至在短期内不易察觉,如钢铁生锈、塑料和橡胶制品的老化等。
(2)剧烈氧化:氧化反应进行得很剧烈,如硫、铁、磷等物质的燃烧。
【能力拓展】
①物质跟氧(指氧气或化合物中的氧)发生的反应,叫做氧化反应,不能将氧改为氧气,否则会将氧化反应的范围缩小。
②物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应。
③在氧化反应中氧气具有氧化性(氧气能给别的物质提供氧),具有氧化性的物质叫氧化剂。
④氧化反应不属于化学反应的基本反应类型。
【即学即练1】下列反应中,既属于化合反应,又属于氧化反应的是( )
A.铁+氧气→四氧化三铁(点燃) B.水→氢气+氧水(通电)
C.锌+稀硫酸→硫酸锌+氢气 D.甲烷+氧气→燃二氧化碳+水(点燃)
【答案】A
【解析】多种物质生成一种物质的反应叫化合反应,物质与氧气发生的反应叫氧化反应,据此分析。
A.铁+氧气→四氧化三铁(点燃),有氧气参加,为氧化反应;两种物质生成一种物质,为化合反应,故A正确;
B.水→氢气+氧水(通电),一种物质生成多种物质,为分解反应,故B错误;
C.锌+稀硫酸→硫酸锌+氢气,单质与化合物反应,生成新的单质和化合物,为置换反应,故C错误;
D.甲烷+氧气→二氧化碳+水(点燃),有氧气参加,为氧化反应;反应物有两种,肯定不是分解反应,故D错误。
【即学即练2】下列变化不属于缓慢氧化的是( )
A.钢铁生锈 B.动物的呼吸作用
C.食物腐败 D.火药爆炸
【答案】D
【解答】解:A、铁生锈,实际是铁与空气中的氧气和水等共同作用,发生缓慢氧化所致,故选项错误。
B、呼吸作用,与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化,故选项错误。
C、食物腐烂,是食物与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化,故选项错误。
D、火药爆炸,属于剧烈的化学反应,不属于缓慢氧化,故选项正确。
知识点02 燃烧的条件
(一)燃烧
(1)定义:可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
(2)可燃物的着火点:可燃物达到燃烧所需要的最低温度叫做该物质着火点,着火点是物质本身的固有属性。
(二)自燃
(1)概念:物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失,就会使温度逐渐升高,达到着火点时,如果再遇上充足的氧气,物质会自发地燃烧起来。这种由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃。
(2)常见的自燃:一些着火点较低的可燃物,如粮食、麦秆、煤炭擦拭机器的棉纱等,如果堆放不合理,空气不流通(缓慢氧化积累的热量不能够及时散失),时间久了极易自燃,引发火灾。森林中长期堆积的枯枝落叶自燃后会引起森林大火。
(三)爆炸
(1)定义:如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生,瞬间累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸。
(2)由燃烧引起的爆炸是化学变化,但车胎爆炸、高压锅爆炸没有生成新的物质,是物理变化。
(四)燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃的比较和联系
燃烧
爆炸
缓慢氧化
自燃
条件
(1)可燃物要与氧气(或空气)接触
(2)温度达到着火点
可燃物在有限空间内急剧燃烧,产生大量的气体和热量
物质在空气中缓慢地进行的氧化反应,温度在可燃物的着火点以下
可燃物因缓慢氧化而不断堆积热量,使得可燃物的温度达到或超过着火点
现象
非常剧烈,伴随着发光、发热
剧烈的燃烧,伴随着发光、发热及气体的急速膨胀,有爆炸声
不易察觉的氧化反应,通常无发光现象,但会发热
不经明火点燃的可燃物的自发燃烧
实例
木炭的燃烧;
酒精的燃烧;
镁带的燃烧
氢气和氧气混合后点燃爆炸
矿井中的瓦斯爆炸
铁生锈;食物腐败; 人呼吸
白磷自燃
【即学即练3】如图所示的一组实验可用于研究燃烧条件(已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)。下列说法中,不正确的是( )
A.此组实验烧杯中的热水只起提高温度的作用
B.图1白磷未燃是由于没有与氧气接触
C.图2白磷未燃是由于温度没有达到着火点
D.图3中的白磷如果换成红磷一样能够燃烧,因为红磷具有可燃性
【答案】D
【解析】燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析判断。
A.此组实验中,白磷放在玻璃管内,与水不接触,则烧杯中的热水只起提高温度的作用,故A正确不合题意;
B.图1中通入的是二氧化碳,因此白磷未燃是由于没有与氧气接触,故B正确不合题意;
C.图2中烧杯中为冰水,温度很低,则白磷未燃是由于温度没有达到着火点,故C正确不合题意;
D.红磷与白磷都具有可燃性,但是白磷的着火点远远高于80℃,因此图3中换成红磷不会燃烧,故D错误符合题意。
【即学即练4】某同学打算探究可燃物燃烧的条件,他查阅资料得知:白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃,它们在空气中燃烧都会生成刺激呼吸道的白烟——五氧化二磷。五氧化二磷易溶于水,并能与水反应生成有毒的偏磷酸(HPO3)。他按如图所示装置进行对比实验,请回答问题。
(1)用图甲所示装置进行实验,观察到的现象是铜片上的白磷 ,铜片上的红磷和水中的白磷 。再用图乙所示装置进行实验,观察到不通氧气时,热水中的白磷 ;通氧气时,热水中的白磷 。根据上述实验,得出可燃物燃烧的条件是 。
(2)图甲与图乙实验相比,符合环保要求的是 。
(3)若炒菜时油锅内的油着火了,采用的灭火方法是 ,利用的灭火原理是 ;将燃着的蜡烛吹灭,利用的灭火原理是 。
【答案】(1)燃烧,没有燃烧;没有燃烧,燃烧;与氧气接触,温度达到它的着火点。
(2)图乙(3)盖上锅盖;隔绝氧气;降温至着火点以下。
【解析】(1)由提示信息可知,图甲中铜片上的白磷既与氧气接触,温度又达到它的着火点,因此铜片上的白磷燃烧并产生白烟;水中的白磷虽然温度达到了它的着火点,但与氧气隔绝,故水中的白磷无法燃烧;铜片上的红磷虽然与氧气接触,但温度未达到它的着火点,故不能燃烧。图乙中不通氧气时,热水中的白磷不燃烧;通入氧气时,热水中的白磷燃烧。
(2)图甲中白磷燃烧生成的五氧化二磷与空气中的水蒸气反应生成有毒的偏磷酸,污染空气;而图乙中的白磷燃烧产生的五氧化二磷与水反应,不会逸散到空气中,故符合环保要求的是图乙。
(3)炒菜时油锅内的油着火时,可采用盖上锅盖隔绝空气(或氧气)的方法灭火或采用倒入菜翻炒以将温度降到油的着火点以下的方法灭火;将燃着的蜡烛吹灭,采用的是将温度降到蜡烛着火点以下的方法。
知识点03 灭火与火灾自救
(一)灭火原理
(1)清除可燃物或使可燃物与其他可燃物隔离;
(2)使可燃物与空气(或氧气)隔绝;
(3)降低可燃物的温度到着火点以下。
(二)灭火的方法
灭火的方法
目的
(1)用水灭火 (2)吹灭蜡烛 (3)油锅失火倒入大量青菜
降低温度
(1)用灯帽盖灭酒精灯 (2)油锅失火盖上锅盖
(3)实验台上酒精灯着火用湿布盖灭或用沙子盖灭
隔绝氧气
(1)森林灭火开辟隔离带 (2)关闭煤气灶阀门
移走可燃物
①灭火时降低的是可燃物的温度而不是可燃物的着火点。
②只要破坏燃烧的三个条件中的任意一个,即可达到灭火的目的。
(三)火灾自救的措施
(1)火灾发生时保持镇定,先了解火源的正确位置,然后报警求助。
(2)楼内失火时要关好门窗,以降低火势及烟雾蔓延的速度。
(3) 发现因电造成火灾时应先切断电源。
(4) 室内浓烟密布时,应伏在地上爬行,用湿毛巾掩盖口鼻。
(5) 用湿毛巾等物品塞住门和窗户的缝隙,以免浓烟渗入。
(6)打开窗户在窗前呼救。
【能力拓展】适用范围:①泡沫灭火器:用来扑灭木材,棉布等燃烧而引起的失火。
②干粉灭火器:除用来扑灭一般火灾外,还可用来扑灭油气等燃烧引起的失火。
③液态二氧化碳灭火器:用来扑灭图书档案,贵重设备,精密仪器等失火。
【即学即练5】天气晴好的周末,小明一家来到户外野炊,对于以下做法解释不合理的是( )
A.油锅着火盖锅盖,原理是隔绝空气
B.抽出木柴灭火,原理是清除可燃物
C.离开时浇水灭火,原理是降低木柴的温度
D.木柴搭空火更旺,原理是提高空气中氧气含量
【答案】D
【解析】燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,而只要有一个因素不满足,那么就可以灭火。
【解答】A.油锅着火盖锅盖,原理是隔绝空气,故A正确不合题意;
B.抽出木柴灭火,原理是清除可燃物,故B正确不合题意;
C.离开时浇水灭火,原理是降低木柴的温度,故C正确不合题意;
D.木柴搭空火更旺,原理是增大木柴与空气的接触面积,而不能提高氧气的含量,故D错误符合题意。
【即学即练6】成语“曲突徙薪”出自《汉书•霍光传》。曲突(把烟囱改弯)徙薪(将柴火移走)是预防火灾的有效方法。下列方法与“徙薪”原理相同的是( )
A.禁止吸烟 B.挖隔离带 C.备灭火毯 D.密封保存
【答案】B
【解答】解:A、禁止吸烟是防止火源产生,原理与“徙薪”(清除可燃物)不同,故A选项不合题意;
B、挖隔离带是清除可燃物,与“徙薪”原理相同,故B选项符合题意;
C、备灭火毯是隔绝氧气灭火,原理与“徙薪”不同,故C选项不合题意;
D、密封保存不是灭火方法,原理与“徙薪”不同,故D选项不合题意。
知识点04 化学反应中能量的变化
1.化学反应在生成新物质的同时,伴有能量的变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,即有放热现象或吸热现象。
(1)放出热量的反应:如燃料的燃烧,生石灰与水结合成氢氧化钙,镁与盐酸反应等。
(2)吸收热量的反应:如碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳,Ba(OH)2与NH4Cl反应等。
2.化学能与热能之间相互转化,与其他形式的能也能相互转化,如电池充电是电能转化为化学能;使用电池是化学能转化为电能。
3.化学反应能量变化的大小不同,有些非常细微,只有灵敏的仪器才能检测到,化学反应中能量常表现为热、光、电等。
【即学即练7】下列有关化学反应与能量变化的说法,叙述正确的是( )
A.化学反应不一定都伴随着能量变化
B.种子进行呼吸作用时,种子内的化学能量增多
C.干电池给小灯泡供电的过程,电能转化为化学能
D.生石灰与水反应使水温升高的过程,化学能转化成热能
【答案】D
【解答】解:A.化学反应同时伴随着能量变化,故A错误;
B.种子进行呼吸作用释放能量,化学能减小,故B错误;
C.干电池给小灯泡供电的过程,化学能转化为电能,故C错误;
D.生石灰与水反应使水温升高的过程,化学能转化成热能,故D正确;
【即学即练8】化学反应在生成新物质的同时,往往伴有能量的变化。
(1)将一段镁条放入盛有少量稀盐酸的试管中反应(如图1),用手触摸试管外壁会感到热,说明该反应会 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)将锌片和铜片组成的电路,插入稀硫酸中(如图2),观察到灵敏电流表指针转动。在这个过程中, 能转化成了电能。
【答案】(1)放热;(2)化学。
【解答】解:(1)当用手触摸装有镁条和稀盐酸反应的试管外壁感到热时,这表明反应过程中向外界放出了热量,所以该反应会放热。
(2)在锌片和铜片组成的电路插入稀硫酸的实验中,锌与稀硫酸发生化学反应,在这个过程中,化学能转化成了电能,从而使得灵敏电流表指针转动。
考法01 误认为燃烧一定要有氧气参加
燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应,有些物质的燃烧不需要氧气的参与,今后我们会接触金属钠在氯气中燃烧,所以燃烧不一定要有氧气参加。
【典例1】小嘉同学在老师指导下利用如图装置重做了钠在氯气中燃烧生成氯化钠的实验,取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸干表面的煤油后.放在石棉网上,用酒精灯微热。待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。请回答以下问题。
(1)请写出氯气的化学式: 。
(2)本实验可观察到的现象是:剧烈燃烧,产生黄色火焰,有大量白烟,反应结束后瓶内可见一层白色固体物质,说明这是一个 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)小科又查阅资料得知金属铁在氯气中也能燃烧,生成棕色固体氯化铁,请根据氯化钠的形成原理推导构成氯化铁的微粒是 (写微粒符号)。
【答案】(1)Cl2;(2)放热;(3)Fe3+、Cl﹣。
【解答】解:(1)氯气是一种气态非金属单质,其化学式为Cl2;
(2)钠能够在氯气中燃烧,说明这是一个放热反应。
(3)铁在氯气中燃烧生成氯化铁,说明构成氯化铁的微粒是Fe3+、Cl﹣。
课堂练习
1.“灭火弹”是一种便捷式灭火工具,常使用四氯化碳作为灭火剂。灭火时,液态四氯化碳迅速转化为气态并覆盖在火焰上。灭火弹灭火的原理是( )
A.使可燃物与空气隔绝 B.降低了可燃物的着火点
C.提高了可燃物的温度 D.液态四氯化碳具有可燃性
【答案】A
【解答】解:“灭火弹”中的液态四氧化碳迅速转化为气态并覆盖在火焰上,则“灭火弹”灭火的原理是使可燃物与空气隔绝。
2.下列关于燃烧与灭火的说法中,不正确的是( )
A.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是增大煤与氧气的接触面积
B.如图a,火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.由图b中的现象可知,金属镁引起的火灾不可以用二氧化碳灭火
D.蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下
【答案】B
【解答】解:A、将固体燃料粉碎或把液体燃料喷成雾状在燃烧,是为了增大可燃物与氧气的接触面积,促进燃料的燃烧,故A说法正确;
B、火柴梗竖直向上时,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,而不是降低了火柴梗的着火点,故B说法错误;
C、由点燃的镁条能在二氧化碳中继续燃烧,生成一种金属氧化物和一种非金属单质,金属镁引起的火灾不能用二氧化碳灭火,故C说法正确;
D、蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下,故D说法正确。
3.如图是古代的火折子。使用时,打开竹筒帽,轻吹火星,形成火苗。使用完毕后,将竹筒帽盖上,内部保留火星。轻轻一吹,可燃物就燃烧起来的主要原因是( )
A.可燃物的着火点变低
B.吹出的气体中不含二氧化碳
C.可燃物的温度升高
D.提供了可燃物燃烧所需的氧气,增大了与氧气的接触面
【答案】D
【解答】解:A、实验过程中可燃物的着火点是不变的,故选项说法错误。
B、吹出的气体中含有二氧化碳,故选项说法错误。
C、轻轻一吹,不能使可燃物的温度升高,故选项说法错误。
D、使用时,打开竹筒帽,轻吹火星,形成火苗。使用完毕后,将竹筒帽盖上,内部保留火星。轻轻一吹,可燃物就燃烧起来的主要原因是提供了可燃物燃烧所需的氧气,增大了与氧气的接触面,故选项说法正确。
4.科学源于生活应用于生活,下列关于燃烧、自燃、爆炸、灭火判断说法正确是( )
A.任何发光、发热的变化都可以叫燃烧 B.能发生缓慢氧化的物质,都能发生自燃
C.爆炸可能是物理变化,也可能是化学变化 D.所有物质着火后,都可用水来灭火
【答案】C
【解析】A.白炽灯通电后发光发热,但是不是燃烧,故A错误;
B.铁生锈就是缓慢氧气,但是不会自燃,故B错误;
C.夏季时自行车爆胎为物理变化,而炸弹爆炸为化学变化,故C正确;
D.电器着火、书本着火后,就不宜用水灭火,故D错误。
5.用如图装置验证可燃物燃烧的条件之一是温度达到其着火点(己知: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
O2
N2
Y
20℃水
40℃水
60℃水
80℃水
【答案】A
【解析】探究影响燃烧的条件温度达到着火点时,必须控制氧气与可燃物相同而改变水温,则X应该为O2,而Y的温度应该低于白磷的着火点,故A正确,而B、C、D错误。
6.水是化学实验中常见且用途广泛的一种物质。对下列各实验中水的主要作用的解释不合理的是( )
A.硫在氧气中燃烧--集气瓶中的水:吸收放出的热量
B.测定空气中氧气含量--量筒中的水:通过水体积变化得到氧气体积
C.细铁丝在氧气中燃烧--集气瓶中的水:防止集气瓶炸裂
D.探究燃烧的条件--烧杯中的水:加热铜片,隔绝空气
【答案】A
【解析】A.硫在氧气中燃烧--集气瓶中的水:吸收二氧化硫气体,避免污染空气,故A错误符合题意;
B.测定空气中氧气含量--量筒中的水:通过水体积变化得到氧气体积,故B正确不合题意;
C.细铁丝在氧气中燃烧--集气瓶中的水:吸收燃烧放出的热量,防止集气瓶炸裂,故C正确不合题意;
D.探究燃烧的条件--烧杯中的水:加热铜片,隔绝空气,故D正确不合题意。
7.下列标志是一些常用危险品的警告标志,装运酒精的包装箱应贴的图标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:酒精是一种易燃物,装有酒精的箱子应有当心火灾﹣﹣﹣易燃物质标志。
A、图为腐蚀品标志,故选项错误。
B、图为剧毒品标志,故选项错误。
C、图为当心火灾﹣﹣﹣易燃物质标志,故选项正确。
D、图为当心爆炸﹣﹣﹣爆炸性物质标志,故选项错误。
8.下图所示的一组实验可用于研究燃烧条件.下列说法中,正确的是( )
A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷不是可燃物
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度没有达到着火点
C.若将图2中白磷换成红磷,也能观察到燃烧现象
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝
【答案】D
【解析】(1)(2)燃烧条件:①可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,根据控制变量法的要求判断;
A.图1铜片上的红磷没燃烧,因为红磷的着火点远远高于热水的温度,故A错误;
B.图1水下的白磷没有燃烧是因为温度它没有与氧气接触,故B错误;
C.若将图2中白磷换成红磷,由于红磷的着火点远远高于水的温度,因此它不能燃烧,故C错误;
D.图1烧杯中热水的作用既供热又使水下的白磷与氧气隔绝,故D正确。
9.科学兴趣小组的同学利用如图微型实验装置进行实验。请回答:
(1)挤压滴管,观察 到左侧装置中产生大量气泡,微热燃烧管,白磷燃烧而红磷不燃烧,由此可说明燃烧需要的条件是 ;
(2)打开燃烧管左侧胶管,通入氮气,燃烧的磷很快熄灭,体现出的灭火原理为 。
【答案】(1)温度达到可燃物的着火点(2)隔绝氧气(空气)
【解析】(1)观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧,是因为红磷燃烧时的着火点更高;
(2)氮气对于磷而言不是助燃剂,故使其缺少助燃剂达到灭火的效果。
10.火灾是我们日常生活中会面临的灾害之一,现有一种纳米微胶囊灭火装置,它是采用聚合物材料制成的胶囊,大小不超过微米级别,内部充满着全氟己酮灭火剂,一旦遇到火灾,胶囊外壳破裂,自动喷射出高效的全氟己酮灭火剂。全氟己酮在常温下为液体,喷出后迅速吸热汽化,在火焰周边隔绝空气中的氧气。
(1)全氟己酮可以灭火,则该物质具有 的性质。
(2)除了隔绝助燃剂,该种灭火方式还用到了 的原理。
【答案】(1)不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大;
(2)将温度降到可燃物着火点以下。
【解答】解:(1)全氟己酮可以灭火,则该物质具有不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大的性质。
(2)除了隔绝助燃剂,该种灭火方式还用到了将温度降到可燃物着火点以下的原理。
11.将白磷和红磷分装于Y形试管的两个支管中,管口系一小气球,然后将Y形试管的两个支管伸入80℃的热水中;同时在烧杯底部放置白磷,如图所示。(已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
(1)实验观察到只有Y形试管内的白磷燃烧,但很快就熄灭了,其熄灭的原因可能是 (选填序号)。
①着火点升高 ②温度降低 ③氧气耗尽 ④试管内产生了二氧化碳气体
(2)管口的小气球可防止 (填写物质的化学式)进入空气,从而使该实验更环保;烧杯中80℃的热水的作用是 。
【答案】(1)③ (2)P2O5;对药品进行加热和对水中白磷隔绝氧气
【解析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与空气接触;③温度达到着火点,据此分析解答;
(2)白磷燃烧,生成五氧化二磷,一旦排入空气,会对空气造成污染。根据燃烧的条件分析热水的作用。【解答】(1)实验观察到只有Y形试管内的白磷燃烧,但很快就熄灭了,说明白磷肯定为可燃物且温度已经达到着火点,那么其熄灭的原因可能是氧气耗尽,故选③。
(2)管口的小气球可防止P2O5进入空气,从而使该实验更环保;烧杯中80℃的热水的作用是对药品进行加热和对水中白磷隔绝氧气。
12.澳大利亚的大火给澳洲造成了巨大的损失,小柯想通过实验探究燃烧的条件。
(1)图甲是探究燃烧需要________;
(2)如图乙所示:在燃着的蜡烛上扣一个烧杯,过一会观察到蜡烛熄灭,可以得出燃烧的条件之一是________。
(3)将装有某气体的大试管管口朝下竖直插入热水中,使试管罩住白磷(如图丙所示),结果观察到了白磷在水中燃烧的“水火相容”奇观.则大试管所装气体可能是________。
(4)下列为小柯提出的火灾应急方案(灭火和自救措施),其中不合理的一项是( ) 。
A.当火较小时,可以用各种灭火器材灭火
B.室内失火时,打开门窗,尽量让浓烟从门窗排出
C.在灭火或逃生过程中,用湿毛巾捂住口鼻
D.发生森林大火时,可以砍掉周围的一些树木,防止火势蔓延
【答案】(1)可燃物(2)与氧气接触(3)氧气(4)A,B
【解析】(1)在图甲中,相同的酒精灯加热,因此两种物质的温度相同,且都与氧气接触,因为小石块不是可燃物,所以它没有燃烧;而小木块是可燃物,所以它可以燃烧,那么探究燃烧需要可燃物;
(2)烧杯构成一个封闭的环境,蜡烛燃烧会消耗其中的氧气。当氧气消耗完以后,蜡烛熄灭,由此得到燃烧的条件之一是:与氧气接触;
(3)根据燃烧的条件可知,可燃物达到着火点后,必须与氧气接触才能开始燃烧,因此大试管所装气体可能是氧气;
(4)A.无论火灾大小,都必须选择合适的灭火器灭火,故A错误;
B.室内失火时,不能打开门窗,这样由于外面氧气的进入,会造成火灾迅速增大,故B错误;
C.在灭火或逃生过程中,用湿毛巾捂住口鼻,这样可以过滤烟尘,防止灼热的烟尘进入呼吸道,故C正确;
D.发生森林大火时,可以砍掉周围的一些树木,隔绝可燃物,防止火势蔓延,故D正确。
课后巩固
1.灭火毯由纤维状隔热耐火材料制成。在起火初期,将灭火毯直接覆盖住火源,可在短时间内灭火。灭火毯灭火的原理主要是( )
A.隔绝氧气 B.缺乏可燃物
C.降低可燃物的着火点 D.增加空气中的二氧化碳
【答案】A
【解析】灭火的方法:①隔绝可燃物;②隔绝氧气;③降低温度,据此分析判断。
【解答】在起火初期,将灭火毯直接覆盖住火源,从而使可燃物与氧气脱离接触,因此可在短时间内灭火,故A正确,而B、C、D错误。
2.如图所示实验能说明的是( )
A.燃烧需要有可燃物
B.燃烧需要温度达到可燃物的着火点
C.燃烧需要有助燃剂
D.燃烧需要火焰与可燃物直接接触
【答案】B
【解析】燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析判断。
【解答】火柴头和火柴梗都是可燃物,都与氧气接触,达到相同温度时前者燃烧起来而后者没有燃烧,这说明燃烧需要达到可燃物的着火点,故B正确,而A、C、D错误。
3.古语道“人要实,火要虚”,其中“火要虚”的意思是说:燃烧木柴时,通常架空些,才能燃烧得更旺。“火要虚”的实质是( )
A.散热的速度加快 B.增大木柴与空气的接触面积
C.木柴的着火点降低 D.提高空气中氧气的含量
【答案】B
【解析】“火要虚”的意思是说:燃烧木柴时,通常架空些,才能燃烧得更旺。“火要虚”的实质是增大木柴与空气的接触面积,使反应速率加快,故B正确,而A、C、D错误。
4. 5月12日为“全国防灾减灾日”。下列关于火灾、灭火与逃生的说法中,正确的是( )
A.火灾是一种燃烧现象,燃烧属于缓慢氧化
B.电路老化着火,应立即用水灭火
C.在火场的浓烟中逃生,可用湿毛巾捂住口鼻,低姿势前行
D.为了快速逃离火场可乘坐电梯
【答案】C
【解析】本题主要考查火灾、灭火与逃生相关知识。
A、燃烧是一种发光、放热的剧烈的氧化反应,不是缓慢氧化,A不符合题意;
B、电器着火应首先切断电源,不能用水灭火,以防引起触电,B不符合题意;
C、火灾中产生的烟尘吸入人的呼吸道,会使人窒息死亡,湿毛可以防止吸入有毒气体和烟尘,C符合题意;
D、火灾发生时容易停电,因此不要乘坐电梯,D不符合题意。
5.对比实验是科学探究的重要方法。利用如图实验探究燃烧的条件,当温度升高至60℃过程中,仅①燃烧;继续升高至260℃过程中,又仅③开始燃烧。下列分析不正确的是( )
A.①燃烧可证明白磷是可燃物
B.对比③④可知无烟煤的着火点比红磷的高
C.对比①②可知燃烧需要可燃物与氧气接触
D.对比①③可知燃烧需要使温度达到可燃物的着火点
【答案】C
【解析】燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析判断。
A.根据燃烧的条件可知,①燃烧可证明白磷是可燃物,故A正确不合题意;
B.当温度达到260℃时,③中红磷开始燃烧,而④中无烟煤没有燃烧,因此对比③④可知无烟煤的着火点比红磷的高,故B正确不合题意;
C.要得到燃烧需要与氧气接触的结论,必须控制可燃物的种类和温度相同;①③中分别为白磷和红磷,因此无法得到结论,故C错误符合题意。
D当温度都达到60℃时,①中的白磷与氧气接触能够燃烧,③中的红磷与氧气接触不能燃烧,二者对比可知燃烧需要可燃物与温度达到着火点,故D正确不合题意。
6.下列事例中,不是通过化学变化实现能量转化的是( )
A.蓄电池放电 B.利用水力发电
C.内燃机燃油做功 D.火箭点火升空
【答案】B
【解答】解:A、蓄电池放电,是化学能转化为电能;故选项错误;
B、利用水力发电没有新物质生成,属于物理变化,不是通过化学变化实现能量转化;故选项正确;
C、内燃机燃油做功,燃烧生成新物质,属于化学变化;故选项错误;
D、火箭点火升空,燃烧生成新物质,属于化学变化;故选项错误;
7.中国空间站——“天空二号”翱翔太空。航天员以甲烷(CH4)为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。
(1)组成甲烷的碳元素和氢元素的质量比是 。
(2)从燃烧的条件分析,点火的目的是 。
(3)甲烷太空火焰与地面火焰相比显得微弱的原因是:空间站失重条件下,空气流动性差,造成火焰周围的 不充足,甲烷燃烧不够充分。
【答案】(1)3:1;(2)使甲烷温度达到着火点;
(3)氧气。
【解答】解:(1)根据甲烷的化学式计算:碳元素:氢元素=12:(1×4)=3:1;
(2)甲烷燃烧需要达到着火点,点燃可能使甲烷温度达到着火点;
(3)太空失重,空气不能对流,使甲烷消耗的氧气不能及时补充,导致氧气不足,燃烧不充分,火焰显得微弱。
8.依据如图进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:
①通入N2,点燃酒精灯,一段时间后,a、b中均无明显现象;
②熄灭酒精灯,立即改通O2,a中无明显现象,b中红磷燃烧。
(1)实验过程中,通入氮气的目的是 。
(2)实验过程②中,对比a、b中的实验现象,可知可燃物燃烧的条件之一是 。
(3)实验过程中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是 。
【答案】(1)对比说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触;(2)燃烧需要温度达到可燃物的着火点;(3)通入氮气b处红磷不燃烧,通入氧气b处红磷能燃烧。
【解答】解:(1)由于氮气不支持燃烧,通入氮气时加热红磷不燃烧,所以实验过程中,通入氮气的目的是:对比说明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(2)实验过程②中,对比a、b中的实验现象,a处的红磷不燃烧,b处的红磷能燃烧,可得出可燃物燃烧的条件之一是燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(3)实验过程中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是:通入氮气b处红磷不燃烧,通入氧气b处红磷能燃烧。
9.某同学利用图中装置研究可燃物燃烧的条件。已知:白磷的着火点是40℃,棉花的着火点是210℃,大烧杯里分别装有15℃的冷水和80℃的热水。实验操作如下表:
步骤
操作
现象
①
将U型管放入冷水中,打开K1,关闭K2
无现象
②
打开K2,关闭K1
?
③
将U型管放入热水中
同步骤②现象
④
?
裹入白磷的棉花燃烧
⑤
打开K2,关闭K1
裹入白磷的棉花熄灭
(1)步骤②的现象是: 。
(2)步骤④的操作是: 。
(3)比较分析步骤①、③、④,可以得出的结论是: 。
【答案】(1)无现象;(2)打开K1,关闭K2;(3)燃烧的条件有:与氧气接触;温度达到着火点。
【解答】解:(1)打开K2,关闭K1,通入的是二氧化碳而不是氧气,且冷水的温度低于二者的着火点,所以白磷和裹有白磷的棉花(均为可燃物)都不会燃烧,无现象;
(2)根据燃烧的条件有:可燃物;与氧气接触;温度达到着火点,裏有白磷的棉花要燃烧,必须与氧气接触,且温度达到着火点,因此操作是:打开K1,关闭 K2;
(3)对比实验①④可知,①中是冷水,④中是热水,因此不同的因素是温度,即着火点;③④对比可知,其它条件相同,④中通入的是氧气,而③中通入的是二氧化碳,因此不同的是气体。三个实验对比可以得到燃烧的条件:可燃物;与氧气接触;温度达到着火点。
10.燃烧是我们熟悉的现象。某实验小组用如图实验方法来探究燃烧的条件:
(1)如图一进行实验,观察实验现象。水中白磷不能燃烧是因为 。
(2)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是 。
(3)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管所装气体可能是 。
(4)“水火不相容”是指水能灭火,其实水有时也可以“生火”。比如用脱脂棉包裹好过氧化钠(Na2O2),往棉球上滴水即可看到“滴水生火”的奇观,因为过氧化钠遇到水生成O2,但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功,他没有成功的原因是 。
【答案】(1)没有与氧气接触;(2)更环保(答案不唯一);(3)氧气;(4)滴水过多降低了温度,使温度达不到脱脂棉的着火点。
【解答】解:(1)如图一进行实验,观察实验现象,红磷不能燃烧是因为温度没有达到着火点,水中白磷不能燃烧是因为没有与氧气接触;
(2)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是反应在密封装置中进行,更环保;
(3)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管所装气体可能是氧气,是因为氧气能够支持燃烧;
(4)可燃物燃烧需要跟氧气接触和温度达到着火点,过氧化钠遇到水生成O2,但小明在一次表演中因为滴水过多却没有成功,他没有成功的原因是:滴水过多降低了温度,使温度达不到脱脂棉的着火点。
46 / 46
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$