6.1 燃烧与灭火 第2课时(讲义)化学新教材鲁教版九年级上册
2026-10-23
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精品
内容正文:
第六单元
控制燃烧
第一节 燃烧与灭火
第2课时 促进燃烧与防止爆炸
课标要点
1.认识在氧气浓度、可燃物与氧气接触面积等因素影响下燃烧的现象,理解促进燃烧的原理,能运用原理解释生产生活中的实际问题。
2.认识爆炸的条件,了解爆炸极限,能辨别常见的易燃易爆物和爆炸隐患,掌握防止爆炸的基本方法和安全自救常识。
3.通过对甲烷燃烧、氢气爆炸实验等现象的分析,学习从“控制变量”“定量认识”的角度研究化学反应,增强安全意识和社会责任感。
学习重难点
重点:促进燃烧的两种方法(增大氧气浓度、增大接触面积);爆炸的条件;防止爆炸的基本方法;一氧化碳的产生与中毒原理。
难点:从“燃烧条件”迁移到“爆炸条件”的逻辑关系;运用控制变量法分析影响燃烧剧烈程度的因素;正确识别生活中的爆炸隐患并设计合理的防爆方案。
知识点 促进燃烧的方法(重点)
1.燃烧的充分与不充分
(1)情境引入:随着“西气东输”工程的全面实施,我国许多家庭都使用上了天然气(主要成分是 ,化学式 )。观察天然气在燃气灶上燃烧:当燃烧很旺时,甲烷充分燃烧,火焰呈 ;当调小空气进口时,甲烷燃烧不充分,火焰变为 。
(2)原因分析:
①空气充足(调大风门)时,氧气供应充分,甲烷 ,生成二氧化碳和水,火焰呈 :
②空气不足(调小风门)时,氧气供应 ,甲烷中的碳元素不能完全氧化,会产生细小的炭黑颗粒(未完全燃烧的碳)。这些高温炭黑颗粒在火焰中受热发光,使火焰呈黄色,同时还会生成有毒的
(3)长时间开小火的危害:
①易造成 ,遇明火可能 ;
②燃烧不充分产生 ,易造成 ;
③锅具干烧可能引发 ;
④灶具损坏。
2.促进燃烧的两种方法
增大 或增大可燃物与氧气的 ,都能促进可燃物燃烧,使燃烧更剧烈、更充分。
方法
生活实例
原理分析
增大氧气浓度
①用煤炭烧锅炉时,用鼓风机不断往炉膛中吹入空气;
②冬天烧煤炉时,用吹风机往炉内鼓风;
③在空气中加热铁丝不燃烧,在纯氧中加热铁丝剧烈燃烧、火星四射;
④燃气灶火焰发黄时调大风门。
氧气浓度 ,单位体积内氧分子数 ,与可燃物分子碰撞的机会越多,燃烧 。
增大接触面积
①工厂烧锅炉用的煤加工成粉末状;
②化油器将汽油喷成雾状进入内燃机汽缸;
③搭篝火时把木柴架空;
④蜂窝煤上有许多小孔;
⑤烧烤时把木炭敲成小块。
可燃物与氧气的接触面积 ,同时参与反应的分子数 ,燃烧越 、越剧烈。
两者结合
燃煤锅炉:煤磨成粉(增大 )+ 鼓风机鼓风(增大 ),燃烧效率最高。
两种方法同时使用,促进燃烧的效果最显著。
3.一氧化碳(CO)的产生与中毒
(1)CO的产生:常用燃料的主要组成元素是 。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧生成 ;若氧气供给不足,碳燃烧不充分生成 。
注:在 下,炽热的碳还能与二氧化碳反应生成 (此反应是工业上高炉炼铁中产生CO的重要反应)。
(2)CO的物理性质:一氧化碳是一种 、无刺激性的气体, 于水(常温常压下,1体积水仅能溶解约0.02体积CO),密度与空气接近。
(3)CO中毒的生理机制:
正常情况下,血红蛋白与氧气结合形成氧合血红蛋白(HbO₂),将氧气输送到全身。CO与血红蛋白的结合能力是氧气的200~300倍,且结合后形成的碳氧血红蛋白(HbCO)极难解离(解离速度仅为氧合血红蛋白的1/3600),使血红蛋白失去输氧能力,导致大脑、心脏等重要器官因缺氧而受损,严重时可致人死亡。
(4)CO中毒的常见场景与预防:
易中毒场景
原因
环境 、通风不良
CO在室内积聚,浓度逐渐升高
炭用量大、燃烧
密闭房间内长时间烧炭取暖,CO持续产生
炉子、炭盆无排烟装置
烟气直接排入室内,CO无法排出
夜间 使用煤炉
人对气味感知力下降,不易及时发现
预防措施:煤炉、煤气灶、燃气热水器的使用一定要保持 和 ;在室内烧炭取暖时必须 ;一旦发现有人CO中毒,应迅速将其移到室外通风处,并立即拨打120。
特别提醒
1.促进燃烧的两种方法——增大氧气浓度、增大可燃物与氧气的接触面积——本质上都是为了增加可燃物与氧分子的“有效碰撞”机会,从而使燃烧更剧烈、更充分。
2.可燃物充分燃烧与不充分燃烧的产物不同:含碳燃料在氧气充足时生成 CO₂,在氧气不充足时生成 CO(甚至冒黑烟、产生炭黑)。含碳燃料燃烧时若出现黄色火焰或黑烟,说明氧气不足,应调大风门。
3.CO是无色无味的气体,人无法凭嗅觉察觉,因此“闻到气味才搬炉子”的做法不可靠;CO难溶于水,在室内放一盆水不能防止CO中毒。预防CO中毒的根本措施是保持通风。
易错提醒
易错点1:把木柴架空燃烧更旺,是因为增大了氧气的浓度。
辨析:错误。架空木柴并没有改变空气中氧气的浓度(空气中氧气仍约占21%),而是增大了木柴与空气的接触面积,使氧气更容易进入木柴间隙,燃烧更充分。
易错点2:在室内放一盆水可以预防煤气(CO)中毒。
辨析:错误。CO难溶于水(1体积水仅溶解约0.02体积CO),水盆几乎不能吸收CO。预防CO中毒的根本方法是保持通风、安装排烟装置或报警器。
易错点3:含碳燃料燃烧一定会生成CO₂。
辨析:错误。含碳燃料在氧气充足时完全燃烧生成CO₂;在氧气不充足时不完全燃烧生成CO(甚至炭黑)。因此含碳燃料燃烧的产物与氧气是否充足有关,不一定只生成CO₂。
教材延伸
1.燃料充分燃烧的意义
燃料充分燃烧既能节约能源,又能减少CO、炭黑等有害物的排放,减轻空气污染。工业上把煤磨成煤粉、把汽油喷成雾状、用鼓风机鼓风,都是为了让燃料充分燃烧,提高能源利用率。
2.汽车尾气与催化转化
汽油不完全燃烧会产生CO、碳氢化合物等污染物。现代汽车安装尾气催化转化器,可在催化剂作用下使CO与NO反应转化为无毒的CO₂和N₂,减轻空气污染。
3.西气东输与能源结构调整
天然气(主要成分CH₄)含碳量相对较低、燃烧较充分,与煤炭相比燃烧时产生的CO₂、粉尘和SO₂更少。西气东输工程优化了我国能源结构,改善了东中部地区的空气质量,是“双碳”目标的重要举措。
随学随练
1.认识燃烧的原理可以有效地利用和控制燃烧。下列说法正确的是
A.加油站附近可吸烟打电话
B.油锅里着火时可以用水扑灭
C.用嘴吹蜡烛,蜡烛熄灭是降低了蜡烛的着火点
D.铁粉能在空气中燃烧,是增大了与氧气的接触面积
2.家用燃料的使用,经历了如下过程(括号中是燃料的主要成分)。下列说法不正确的是
A.煤通常制成蜂窝煤,主要是利于充分燃烧
B.使用液化石油气锅底出现大量炭黑,需要调小灶具进风口
C.煤气泄漏时,立刻关闭阀门,开窗通风
D.未来燃料可能是氢气
知识点 爆炸的产生与防止爆炸
1.爆炸实验——氢气的燃烧与爆炸
(1)实验操作:将一个塑料瓶的瓶底剪下,在瓶塞处插入一根带止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后,将塑料瓶移出水面,固定在铁架台上。打开止水夹,在尖嘴处点燃氢气。
(2)实验现象:刚开始时氢气在导管尖嘴处 ,片刻后瓶内发生 ,塑料瓶被气浪掀起。
(3)原因分析:
①刚开始:只有 在玻璃管口跟氧气接触反应,产生的热量不多,很快散失到空气中,氢气安静燃烧。
②片刻后:空气从瓶底涌入,在瓶内与氢气充分混合,大量氢分子和氧分子同时接触、瞬间反应,释放大量的热,使气体体积在 内急剧膨胀,发生爆炸。
对比项
敞开的少量火药粉末
爆竹内的少量火药
反应空间
开放环境,无约束
密封纸筒,空间
能量释放
热量和气体缓慢扩散,表现为“燃烧”
能量瞬间积聚,压力骤升,表现为“爆炸”
最终效果
火星、小火苗,无冲击波
剧烈声响、冲击波、纸筒炸裂
2.爆炸的条件
引起爆炸,需要同时满足:
①存在 气体(或粉尘)等可燃物;
②可燃物与氧气(空气)充分混合,达到一定 范围( );
③遇 、电火花、高温等点火源;
④在 内,反应瞬间释放大量热,气体体积 ,使压力突破容器承受极限。
3.爆炸极限
(1)概念:可燃气体与空气形成混合气体,遇 发生 的 (即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的 。浓度低到不能发生爆炸的限度称为 ;浓度高到不能发生爆炸的限度称为 。
燃气类别
爆炸极限(体积分数)/%
燃气类别
爆炸极限(体积分数)/%
氢气(H₂)
4.0~75.0
天然气(甲烷 CH₄)
5.0~15.0
一氧化碳(CO)
12.0~75.0
丁烷(C₄H₁₀)
1.8~8.5
说明:
①爆炸极限范围 (尤其是爆炸下限越低),该气体的爆炸危险性 ;
②当可燃气体浓度低于爆炸下限时,因氧气相对过量、可燃物不足,不会爆炸;当浓度高于爆炸上限时,因氧气不足,也不会爆炸;
③表中数据为通常状况(20℃、1.01×10⁵ Pa)下的测量值。
4.常见的易燃易爆物
类别
举例
可燃性气体
氢气(H₂)、天然气(主要成分 )、煤气、液化石油气、丁烷等
可燃性液体
汽油、 、柴油等易挥发液体
可燃性固体(含粉尘)
火药、鞭炮、汽油粉尘、煤粉、面粉、棉尘等
思考:爆炸一定是化学变化吗?
。由燃烧引起的爆炸(如瓦斯爆炸、面粉爆炸)是化学变化;但气球因充气过多而爆炸、锅炉因压强过大而爆炸,没有新物质生成,属于 变化。判断爆炸属于何种变化,关键看是否 。
5.防止爆炸的方法
①控制可燃物:通过通风、粉尘收集、惰性气体稀释等方式,降低 ,使其达不到爆炸极限;
②隔绝氧气:以 、灭火剂覆盖等手段,阻止 等助燃物与可燃物接触;
③消除点火源:严禁 、使用防爆电气设备、控制设备温度,切断引发爆炸的直接诱因;
④设置防护装置:安装安全阀、爆破片,设置防爆墙、泄压窗,限制爆炸传播和破坏后果。
6.生活中的防爆措施
场景
爆炸风险
主要防爆措施
加油站
汽油蒸气与空气混合形成爆炸性混合物,遇 易爆炸。
①地下油罐减少挥发,配备油气回收系统;
②使用防爆加油机、灯具,严禁明火,设置静电释放装置;
③油罐区设防火堤,顶棚采用轻质泄压材料。
煤矿井下
瓦斯(主要成分 )积聚或煤尘悬浮,遇电火花、摩擦火花易爆炸。
①强制 将瓦斯浓度控制在1%以下,安装瓦斯浓度传感器报警;
②井下设备全部为防爆型,使用本质安全型矿灯;③巷道内设隔爆水棚、岩粉棚,阻断爆炸火焰蔓延。
化工厂(反应釜)
易燃易爆物料(甲醇、乙烯等)因超温、超压或泄漏遇点火源爆炸。
①安装温度、压力传感器,超限自动降温、停止进料;
②反应釜密封设计,车间通风稀释,部分工艺充氮气保护;
③反应釜顶部安装安全阀和爆破片,超压自动泄压。
面粉加工厂
悬浮面粉粉尘与空气混合达到 ,遇电火花、高温表面爆炸。
①安装粉尘收集系统(如布袋除尘器),定期清理积尘;
②使用防爆电机、开关,设备轴承设温度监测;
③车间墙体设轻质泄压窗,粉尘收集器安装爆破片。
6.爆炸的“双刃剑”——人类对能量的掌控
爆炸并非全是破坏:
①积极面——矿山开采用炸药爆破岩层、火箭发射依赖燃料爆炸产生推力、汽车发动机做功源于燃油在气缸内的 ,人类通过设计密封空间、控制反应物用量,让爆炸能量定向释放;
②失控面——化工厂可燃气体泄漏爆炸、煤矿瓦斯爆炸、面粉厂粉尘爆炸,往往源于可燃物浓度超标或点火源失控。爆炸“好与坏”的关键在于是否被 ——可控则为人类造福,失控便成安全威胁。
特别提醒
1.爆炸的发生需要“有限空间”这一条件:可燃物在敞口空间中安静燃烧,只有在有限空间内急剧燃烧、气体体积迅速膨胀,才会发生爆炸。因此加油站、面粉厂等场所即使有可燃物,只要保持通风、使可燃气体或粉尘浓度低于爆炸下限,就不会爆炸。
2.爆炸极限不是“有或无”的简单界限:可燃气体浓度在爆炸极限范围内遇明火才可能爆炸;低于下限可燃物不足,高于上限氧气不足,都不会爆炸。因此“只要有可燃气体就会爆炸”的说法是错误的。
3.家中天然气泄漏时,绝对不能开灯、开排气扇、拨打电话或点火查看——这些操作产生的电火花可能直接引燃混合气体引发爆炸。正确做法是:立即关闭阀门、打开门窗通风、到室外安全处拨打燃气公司抢修电话。
易错提醒
易错点1:爆炸一定是化学变化。
辨析:错误。由燃烧引起的爆炸(瓦斯爆炸、面粉爆炸、氢气爆炸)属于化学变化;但气球充气过多爆炸、锅炉超压爆炸、车胎爆炸等没有新物质生成,属于物理变化。判断依据是是否有新物质生成。
易错点2:只要可燃性气体与空气混合,点燃就一定会发生爆炸。
辨析:错误。只有当可燃性气体浓度处于爆炸极限范围内、且在有限空间内遇明火时才可能爆炸。若浓度远低于爆炸下限(可燃物不足)或远高于爆炸上限(氧气不足),即使点燃也不会爆炸,只能安静燃烧。
易错点3:面粉、煤粉等固体不会发生爆炸。
辨析:错误。当面粉、煤粉等可燃固体以粉尘形式悬浮在空气中,与氧气充分接触达到爆炸极限时,遇明火、电火花就会发生剧烈的粉尘爆炸。因此面粉厂、煤矿矿井、纺织厂等场所必须严禁烟火、保持通风。
教材延伸
1.安全标志识别
加油站、化工厂、面粉厂等场所通常张贴“严禁烟火”“禁止吸烟”“当心爆炸”“必须通风”等安全标志。同学们应能识别常见的燃烧、爆炸相关警示标志,在日常生产生活中自觉遵守安全规程。
2.粉尘爆炸事故案例
2014年8月2日,江苏昆山某金属制品公司粉尘车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故,造成146人死亡。事故直接原因是车间铝合金粉尘浓度达到爆炸极限,遇除尘器内电火花发生爆炸。这一案例警示我们:粉尘作业场所必须保持通风、定期清扫积尘、使用防爆电器。
3.车用安全气囊与爆炸的应用
汽车安全气囊内装有叠氮化钠(NaN₃)等物质,碰撞时传感器触发点火,叠氮化钠迅速分解产生大量氮气(2NaN₃ ==2Na + 3N₂↑),在约30毫秒内使气囊充满,保护乘员。这是人类对“可控爆炸(快速产气)”的典型应用。
随学随练
1.如图是兴趣小组设计的粉尘爆炸实验装置图,有关说法正确的是
A.实验中应该用湿润的面粉 B.爆炸时,硬纸板被高高弹起
C.吹入空气是为了使蜡烛燃烧更旺 D.点燃蜡烛是为了照明,便于观察
2.点燃下列混合物可能会发生爆炸的是:①N2和O2;②H2和O2;③镁粉和空气;④面粉尘和空气;⑤CO和H2
A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③④⑤
拓展 家庭燃气安全风险排查与防爆方案设计
隐患
化学原理
整改措施
措施分类
燃气胶管老化开裂、离灶火近
胶管泄漏天然气,遇明火
请燃气公司更换金属波纹管,远离火源
控 + 消火源
厨房紧闭门窗、通风差
燃气易积聚达 ,不充分燃烧产
用气时 ,保持空气流通
控
灶台旁堆放纸巾等易燃物
泄漏燃气引燃杂物,扩大火灾
清理灶台周边
控可燃物 + 消火源
灶具旁插座插拔易产生电火花
电火花是 ,引燃泄漏燃气
插座远离灶具;闻到异味严禁开关电器
消除点火源
未安装燃气报警器
泄漏 ,浓度持续升高
安装合格燃气报警器并定期测试
设置安全防护
活学活用
1.铁锅炖大鹅是东北人民冬季最喜欢的美食之一、运用化学知识解释下列实际问题:
(1)从分子角度解释能闻到铁锅炖大鹅香味的原因 ;
(2)利用木柴(煤炭)燃烧 (填“吸收”或“放出”)的热量可炖熟大鹅等食材;
(3)在室内吃铁锅炖时通常要增大通风口或打开排风扇,保证空气的流通,原因是 。
2.爆炸是一种极为迅速的能量释放过程,按产生的原因和性质不同,分为物理爆炸和化学爆炸等。物理爆炸是由物理变化引起的,如锅炉爆炸、轮胎爆炸等;化学爆炸由化学变化引起,如天然气、煤气、液化石油气等,在有限空间内急速燃烧,短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。粉尘爆炸也时有发生,如图为粉尘爆炸实验:将蜡烛点燃放入金属筒内,盖上塑料盖,鼓气将面粉吹起,瞬间发生爆炸,塑料盖被冲开,蜡烛熄灭。面粉加工厂的车间若悬浮着较多的面粉粉尘,遇到明火就有发生爆炸的危险。粉尘爆炸除了与粉尘本身的性质有关外,还与粉尘颗粒的大小、粉尘的浓度和氧气的含量等因素有关。
阅读以上材料,回答有关问题:
(1)盛装氧气的钢瓶受热爆炸属于 变化。
(2)图中粉尘爆炸发生的原因是 。从燃烧的条件分析,粉尘爆炸实验中蜡烛所起的作用是 ,爆炸后蜡烛熄灭的原因是 。
(3)下列情况,不会发生爆炸的是 (填序号)。
①金属桶不加盖时
②蜡烛没有点燃时
③小塑料桶中装的是干燥煤粉时
(4)加油站、面粉厂等场所张贴的下列图标中表示禁止烟火的是_______(填字母序号)。
A. B. C. D.
题型 促进燃烧方法的判断与应用
▌例1 下列生活中的做法,与“促进燃烧”无关的是( )
A.将煤块加工成蜂窝煤
B.烧锅炉时用鼓风机向炉膛鼓风
C.生火时用木柴引燃煤炭
D.将汽油机中的汽油喷成雾状进入汽缸
解题贴士
1.判断“促进燃烧”的方法,先看是否属于两类:①增大氧气浓度(鼓风、用纯氧等);②增大接触面积(粉碎、雾化、架空、多孔)。其他做法(如引燃、调风门本质上仍是补氧)要具体分析。
2.“调大风门”本质是补充氧气、增大氧气浓度;“架空/粉碎/雾化”本质是增大接触面积。
3.注意“着火点”是物质固有属性,不能被改变——任何涉及“降低/升高着火点”的说法都是错误的。
▌对点练1-1 下列措施中,能使可燃物燃烧更充分的是______(填序号)。
①将大块木柴粉碎成木屑 ②把煤做成蜂窝煤 ③向炉膛中鼓入大量空气 ④在密闭房间内烧炭取暖 ⑤将汽油喷成雾状
▌对点练1-2 燃气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时,应采取的措施是( )
A.调小进风口,减少空气进入
B.调大进风口,增加空气进入
C.立即关闭气源,用水浇灭
D.将灶具搬到通风处即可
题型 一氧化碳的产生与中毒预防
▌例2 冬季在密闭房间内用煤炉取暖,易发生CO中毒。下列说法错误的是( )
A.CO产生的原因是氧气不足,碳不完全燃烧
B.CO能与血红蛋白结合,使其失去输氧能力
C.在室内放一盆水可以有效吸收CO,防止中毒
D.发现有人CO中毒,应立即将其移至通风处并拨打120
解题贴士
1.CO中毒的“三个一定”:一定是含碳燃料不完全燃烧产生;一定是无色无味、靠嗅觉不能察觉;一定是通过与血红蛋白结合使人缺氧。
2.预防CO中毒的根本措施:通风、排烟、不密闭。“放水盆”“放葱蒜”等民间偏方均无效。
3.含碳燃料燃烧的化学方程式要写全:氧气充足→CO₂;氧气不充足→CO;炽热碳与CO₂在高温下反应也生成CO。
▌对点练2-1 强化安全意识,提升安全素养。下列做法正确的是
A.室内起火,打开所有门窗通风 B.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
C.家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风 D.在煤炉上放一壶水能防止CO中毒
▌对点练2-2 下列做法能有效预防CO中毒的是( )
A.在密闭的卧室中烧炭取暖
B.在煤炉上放一壶水
C.使用燃气热水器时保持浴室通风
D.在室内点燃蜡烛“检测”CO
题型 爆炸条件与防爆措施
▌例3 下列有关爆炸与防爆的说法,正确的是( )
A.爆炸一定是化学变化
B.可燃性气体只要与空气混合,遇明火就一定会爆炸
C.面粉厂车间必须严禁烟火,并保持通风
D.天然气泄漏时,应立即打开排气扇通风
解题贴士
1.爆炸四条件:可燃物、与氧气混合达爆炸极限、点火源、有限空间——缺一不可。
2.防爆措施的四个方向:控制可燃物浓度、隔绝氧气、消除点火源、设置防护装置。
3.燃气泄漏“三不准”:不准开灯、不准开排气扇、不准打电话/点火——所有可能产生电火花的操作都禁止。
▌对点练3-1 国之重器——斜爆式发动机的工作原理:压缩煤油与空气的混合物,在一定条件下点燃,形成持续的斜爆震波,产生巨大推力。下列说法正确的是
A.压缩空气可增加单位体积内氧气量 B.点燃是为了提高煤油的着火点
C.燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D.燃料与空气混合点燃都能发生爆炸
▌对点练3-2 化学是一门以实验为基础的学科。根据图示回答有关实验问题:
(1)A图过滤实验中玻璃棒的作用是 。
(2)B图中水的作用是 ,硫在集气瓶内燃烧时,瓶底放少量水的作用是 。
(3)C图中蜡烛的作用是 。
基础通关
1.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)“纳米铁粉”在空气中能自燃生成一种红色物质。下列有关说法中正确的是
A.纳米铁粉在空气中自燃产物是四氧化三铁
B.相同反应物在不同条件下发生的反应可能不同
C.纳米铁粉和普通铁粉由不同的微观粒子构成
D.反应物间的接触面积大小是影响化学反应是否发生的因素之一
2.(25-26八年级下·山东烟台·期末)用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验,吹入空气后发生爆炸,硬纸板被掀起。下列说法不正确的是
A.面粉属于可燃物
B.面粉与空气混合就会发生爆炸
C.吹入空气的目的是增大可燃物与氧气的接触面积
D.面粉加工厂应严禁烟火
3.(2026·山东潍坊·模拟预测)如图是我国宋代邛窑绿釉瓷省油灯及其示意图。燃烧时灯内层的水有助于减慢油的蒸发,以达到省油的目的。下列说法不正确的是
A.省油灯的可燃物只有油 B.产生黑烟的原因是灯油不完全燃烧
C.油燃烧属于氧化反应 D.用嘴吹灭的原理是降温至着火点以下
4.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)天然气作为清洁燃料已进入千家万户,我们须时刻牢记安全用气。下列做法正确的是
A.天然气报警器安装在灶台下方
B.厨房出现天然气泄漏的臭味时,立即开灯检查
C.液化石油气(主要成分是C3H8)改用天然气灶改用时调大进风口
D.燃气热水器安装在通风良好的位置
5.(2026·江苏常州·二模)古代灶房师傅总结了“慢拉风箱缓送风,急拉反把火吹崩”的谚语(如图)。下列说法合理的是
A.拉风箱增加了炉膛内氧气浓度,促进燃料燃烧更旺
B.慢拉风箱过程中将氮气吹入炉膛,使火焰温度升高
C.“慢拉风箱缓送风”会浪费能源产生更多有害物质
D.“急拉风箱火吹崩”的原因是降低了燃料的着火点
6.(2026·河南新乡·三模)如图是某型号飞机发动机示意图。下列说法不正确的是
A.发动机工作过程是将化学能转化为机械能
B.燃料喷成细雾是为了增大和氧气的接触面积
C.发动机熄火时燃料阀门关闭的灭火原理是清除可燃物
D.采用高压电火花点火是为了降低燃料着火点
7.(2026·安徽合肥·三模)2026年5月4日湖南浏阳花炮生产储存发生重大安全事故,安全重于泰山。下列关于燃烧、爆炸及易燃易爆物安全知识的说法,正确的一项是
A.烟花爆竹属于易燃易爆物,在空气中混合后,遇明火就一定会发生爆炸
B.花炮堆放起火时,迅速打开门窗通风,可快速降低温度达到灭火目的
C.为节约场地,可将氧化剂类烟花原料和易燃纸屑混合存放
D.烟花火药急速燃烧时,在有限的空间内短时间聚积大量热,气体急剧膨胀会引发爆炸
8.(2026·河南平顶山·二模)5月12 日是全国防灾减灾日。下列相关说法不正确的是
A.点燃可燃气体前先检验其纯度
B.厨房燃气泄漏,立即打开排风扇
C.火灾发生时用湿毛巾捂住口鼻迅速离开
D.图书档案着火,用二氧化碳灭火器灭火
9.(2026·吉林长春·二模)如图为模拟可燃粉尘爆炸装置,先在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,立即用气囊向装置中快速鼓入大量空气,使面粉充满罐体,可观察到爆炸现象(人与该装置保持安全距离)。下列说法不正确的是
A.该实验说明面粉是可燃物
B.鼓气后发生爆炸,说明鼓气的主要目的是增大氧气浓度
C.实验时用塑料盖盖住金属罐,说明粉尘爆炸试验要保持狭小空间
D.燃着的蜡烛能引发爆炸,提示这类场所应严禁烟火
10.(26-27九年级上·山东济宁·阶段检测)以下是四种常用的危险化学品标志,在装运烟花爆竹的包装箱上应张贴的标志是
A.腐蚀性物质 B.爆炸性物质
C.毒性物质 D.易燃气体
11.(26-27九年级上·湖北十堰·阶段检测)煤的主要成分是碳(含有少量的硫)。工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示。
(1)膜分离器是在一定压力下让空气通过一种致密的透氧膜,在膜的另一侧得到较纯的氧气将空气分离,其他气体的主要成分是_____。
(2)工厂锅炉中发生的主要反应的文字表达式为______,加入的煤要先进行粉碎的目的是_____。
(3)关于富氧燃烧技术,下列说法合理的是_____(填字母序号)。
A.煤粉燃烧过程中可能会产生有害气体二氧化硫
B.富氧空气中氧气的体积分数为21%
C.煤粉普通燃烧时比富氧燃烧更剧烈
D.该项技术有利于CO2的回收再利用
12.(25-26八年级下·山东烟台·期末)某兴趣小组沿着汽车燃料发展的历程,开展项目式学习,时间轴如下:
(1)蒸汽时代:蒸汽机汽车以煤为燃料。
①煤的主要成分为碳,若有12 t碳和足量的氧气完全反应,理论上生成的质量为_______t。
②为使煤充分燃烧,提高效率,可采取的方法是___________。
(2)石油时代:内燃机汽车使用汽油或柴油。
①柴油机采用“压燃”方式,在压缩冲程中,气缸内空气温度急剧___________(“上升”或“下降”)。
②汽油机则在压缩冲程末,由电子点火器产生电火花引燃汽油。从燃烧条件分析,电火花的作用是______________________。
(3)替代燃料时代:乙醇()完全燃烧的化学方程式为_________________。
(4)燃料合成新技术:我国科学家利用“分子围栏”技术,在70℃和催化剂作用下,可将甲烷()、氢气、氧气高效转化为甲醇()和水。该反应的化学方程式为__________________________________________________。
13.(25-26八年级下·山东泰安·期末)如图为东汉错银铜牛灯及其示意图。
(1)铜牛灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,应___________(选填“调大”或“调小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。剪掉灯芯熄灭油灯,利用的灭火原理是______________。
(2)铜牛灯的牛角形导烟管可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染。废气中可能含有二氧化硫、二氧化氮等污染性气体。请写出二氧化氮的化学式并标出其中氮元素的化合价_______;天然气作为一种较清洁的燃料逐渐被推广开来,请写出其燃烧的化学方程式:__________________________。
(3)铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧说明燃烧的剧烈程度与______________有关。
14.(2026·广东·中考真题)笔、墨、纸、砚是我国传统文房用具。在寒冷的冬日,砚中墨汁易冻结。古人创制了不同类型的暖砚(示意图如下所示),体现出古人的造物智慧。
(1)墨的主要成分是________。用墨书写的字能长时间不变色,其原因是________。
(2)古人创制暖砚的目的是________。
(3)据图分析,暖砚以________或炭火为热源。
(4)火腔式暖砚的“气孔”可为炭燃烧提供所需的________。
(5)在使用火腔式暖砚时,墨汁容易变干,其原因是_____________(从分子及其运动的角度解释)。
(6)与水腔式暖砚相比,上水下火式暖砚的优点是___________________(写一条)。
15.(2026·河南周口·三模)生活中常见燃料的变迁体现了人类对能源利用的不断探索。
(1)成语“钻木取火”中,“钻木”的主要作用是__________。
(2)日常生活中将木柴架空燃烧的目的是__________。
(3)25 m3的天然气加压后可装入容积为0.025 m3的钢瓶中,请从微观角度解释其原因:__________。
素养提升
16.(2026·安徽阜阳·二模)下有火,上有锅,简称火锅。今天我们聚焦火锅的火,学习燃料的变迁与合理使用。
【活动一】以史为鉴,选择燃料
早在四千多年前新石器时代就出现了火锅的雏形,下面展示的是不同时期的火锅及其燃料。
(1)燃料的变迁与___________(写1种即可)因素有关。
【活动二】科学探究,调控燃烧
比较等质量木柴、木炭、固体酒精三种燃料点燃难易程度、燃烧持续性、主要燃烧产物。
燃料
木柴(含C、H、O、N等元素)
木炭(含C、S等元素)
固体酒精(含C、H、O等元素)
点燃难易程度
偏难
难
易
燃烧持续性
短
较长
长
主要燃烧产物
CO2、NO2、H2O
CO2、SO2
CO2、H2O
(2)结合表格分析,你认为选择___________作为户外燃料较好。
(3)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式:___________。
(4)在户外吃火锅,若遇到风,则火焰会不稳定,造成燃料浪费。为使火焰更稳定,提高燃料的利用率,设计如下两种防风措施,你认为方案___________(选填“1”或“2”)更合理。
方案1:用防火材料将火焰围住 方案2:用金属网罩罩住火焰
17.(2026·广东汕头·一模)火药是中国四大发明之一,孙思邈《丹经·伏火硫黄法》里的记载了提高火药稳定性的方法:“硫黄、硝石各二两,令研。用砂罐子,入上件药在内,掘一地坑,放罐子在坑内,与地平,四面却以土填实,将皂角子不蛀者三个,烧令存性,以钤(qián,同“钳”)逐个入之,待出尽焰,即就口上,着生熟炭三斤,簇煅之。候炭消三分之一,即去余火不用,冷取之,即伏火矣。”
(1)硝石(KNO3)中氮元素的化合价为____;将硫黄、硝石“令研”的目的是____。
(2)“以钤逐个入之”即开始燃烧,“烧令存性的皂角子”的作用是______;其中硫黄燃烧的化学方程式为_____,基本反应类型为_____反应。
(3)用生熟木炭进行“簇煅”时为了提高火力,可采取的措施是_____。
18.(2026·江西萍乡·三模)家用燃料经历了“柴火→煤炭→液化石油气→煤气→天然气”的变迁,同时也见证了中国经济的发展。
(1)对燃烧进行调控可以使燃料充分燃烧。下列调控方式的原理相同的是___________(填字母)。
A.将木柴架空 B.用扇子扇 C.将煤制成蜂窝煤
(2)液化石油气中主要含丙烷(),丙烷中碳元素和氢元素的质量比为___________。
(3)日常生活中,如果燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色,此时可以___________(填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
(4)关闭燃气灶的开关可以使火焰熄灭,原理是___________。
(5)充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤,产生的和的质量如图所示,据图分析推广利用天然气代替煤作家庭燃料的科学依据是___________。
19.(26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)阅读材料,回答问题。
千年绝技“打铁花”上演1600℃中国式浪漫
千年民间绝技“打铁花”,1600℃中国式浪漫在山西省临汾市古县上演,乡亲们在火树银花、星光璀璨之间感受着浓浓的中国传统民俗文化。
在“打铁花”前,表演师傅需提前1小时烧制铁水,当炉内温度达到1600℃左右,随着指挥一声令下,打铁花艺人将铁水泼向空中,并用力击打空中的铁水,万千火花瞬间四散开来,如天女散花,金星闪烁般绚丽夺目,令人叹为观止。
现在,人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛。烟花和爆竹的组成类似,其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成,一定条件下引燃会发生剧烈反应,瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气,同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀,压力猛烈增大,于是发生爆炸。在军事上,黑火药是弹药的重要组成部分,可用作枪弹、炮弹的发射药等。
但由于黑火药燃烧会产生有害气体,对人体健康有害,所以我们要禁止燃放烟花爆竹或少放烟花爆竹等。
(1)“打铁花”已有千余年历史,其原理是用煤炉将铁熔化,再迅速将铁水泼向空中,万千火花瞬间四散开来,非常壮观。下列有关说法正确的是______。
A.铁熔化属于物理变化
B.铁水属于混合物
C.将煤粉碎有利于煤充分燃烧
(2)令人叹为观止的“打铁花”景象,让我们联想到铁丝在氧气中燃烧的现象:请写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式:______,该反应属于基本反应类型中的______反应。
(3)黑火药属于______(填“纯净物”或“混合物”),黑火药可以用来作______。
(4)木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,其生成物可以用______(填药品名称)来检验。
(5)为减少燃放烟花爆竹造成的大气污染,可采取的措施有______。
20.(25-26九年级上·福建福州·期末)请参加“易燃物和易爆物的安全知识”的跨学科实践活动。
Ⅰ.探究可燃物的爆炸条件
(1)甲同学设计并进行实验验证,结合图、表分析:该实验可得出的结论是______。
爆炸条件猜想
氧气
温度达到着火点
密闭空间
验证方案
将氧气换成氮气
不点火
不密闭
实验现象
未爆炸
未爆炸
未爆炸
实验结论
必要条件
必要条件
必要条件
Ⅱ.探究氢气的爆炸极限
(2)测定爆炸极限需点燃不同体积分数的氢气,则适宜的收集方法是______(填“向下排空气法”或“排水法”)。
(3)已知氢气的爆炸极限为4%~74%。某氢气样品点燃时未发生爆炸,乙同学认为该气体纯净。请谈谈你的看法和理由:______。
(4)利用如图装置制备氢气,在现有条件下,若要产生稳定的氢气流,你的操作是______(写一种)。
Ⅲ.制安全矿灯并设置安全标识
(5)矿井内瓦斯(含甲烷)遇明火易发生爆炸,甲烷完全燃烧的化学方程式为______。
(6)丙同学制作的安全矿灯如图:采用一种网眼很小的铜网罩住火焰,使得网外的温度不会明显升高。从燃烧的条件分析,该安全矿灯不会引燃瓦斯的原因是______。
(7)“严禁烟火”的消防安全标志是______(填字母)。
A. B. C.
迁移创新
21.(25-26九年级上·广东肇庆·阶段检测)化学反应需要一定的条件,调控化学反应具有重要意义。
(1)将食品置于冰箱中保存可减缓变质,原理是_____能影响化学反应。
(2)某小组按下列实验方案如下表。探究过氧化氢分解的影响因素,实验用到的H2O2溶液浓度为30%,催化剂的用量均相同,0~100秒广口瓶中压强的变化用△p表示。
编号
H₂O₂溶液的
体积/mL
水的体积
/mL
溶液
pH
催化剂
种类
△p
/kPa
1
15
15
5
FeCl3
49
2
V1
20
5
FeCl3
26
3
V2
25
5
FeCl3
20
4
5
25
5
CuCl2
10
5
5
25
5
CuSO4
7
i. 实验 1、2、3 用于探究H2O2溶液浓度对H2O2分解快慢的影响,则V1 =______、V2 =______。
ii. 依据实验3、4的数据,可得出的结论是_______。
iii. 在上述实验的基础上,提出一个可继续探究的问题:______。
(3)研究和调控燃烧能提升化学反应的应用价值。将蜡烛置于空气中如图1,测定从点燃到熄灭过程中气体浓度(体积分数)的变化,结果如图2。
i. 为了探究蜡烛熄灭的原因,用空气占95%、CO2占5%的混合气体重做实验,观察到蜡烛______(填“能”或“不能”)点燃,说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。
ii. 用红磷燃烧探究空气中氧气的含量,装置如图3,排除装置与操作误差后,发现实验结果总是低于氧气的真实含量,原因可能是______。
iii. 煤矿井下的空气通常含有甲烷,不断鼓入新鲜空气是防止发生燃烧或爆炸的举措之一,其原理是通过_____使甲烷燃烧无法达到所需的条件。
22.(26-27九年级上·辽宁·阶段检测)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,其本质也和“富氧空气”差不多,化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。
实验一:混制“富氧空气”。
(1)用高锰酸钾制取氧气,反应的化学式表达式为_____。
(2)如图1,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管_____(选“a”或“b”)通入,先通入氮气排出120mL水,再通入氧气排出_____mL水。
实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量。
用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下。
Ⅰ.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为80mL;
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷,充分反应;
Ⅲ.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为38mL。
回答问题:
(3)操作Ⅱ中可观察到现象:_____;反应的化学式表达式为_____。
(4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____。
(5)若操作Ⅰ量筒读数时仰视,操作Ⅲ量筒读数时俯视,则测得实验结果_____(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验三:研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如下图:
(6)结合图3,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:_____。
(7)结合图4,简述减少燃料燃烧尾气污染的措施:_____。
实验四:空气中氧气含量的再探究
(8)化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图5,下列说法正确的是_____。
A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.该实验证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应
C.三个均为氧气过量
D.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
23.(2026·福建漳州·模拟预测)某化学小组开展“探究燃烧的奥秘”活动。
任务一 认识燃烧
(1)《天工开物》中有关“火折子”的记载:“以白薯蔓浸水……辅以硝五钱、硫黄二两、松香四钱……装入竹筒,吹气复燃。”
①“吹气复燃”的原理是___________________。
②火折子在使用过程中会闻到刺激性气味,原因是_________________(用化学方程式表示)。
③要实现火折子较长时间保存火种,盖上火折子的盖子时,需注意的事项是_____________。
任务二 调控燃烧
(2)西汉彩绘雁鱼青铜钉灯和工作原理如图 1所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水,可吸收燃烧时产生的烟尘,减少空气污染。
①灯油含碳量高,灯油燃烧产生烟气的原因是______________________________________。
②雁鱼灯的灯罩可以自由开合,移动灯罩开合程度调整灯的亮度,从燃烧条件角度分析其原理是_________________________________________________________________________。
任务三 探究火场逃生
(3)按图2装置模拟建筑火灾现场,在封盖容器底部放置两根高低不同的蜡烛,在烛芯附近放置 传感器(见 和 传感器(见 点燃蜡烛后迅速封盖,采集相关数据,实验结果如图3所示。
①图2所示实验中,可观察到________(填“高”或“低”)处蜡烛先熄灭。
②结合图3分析,当建筑发生火灾时,下列逃生方法较合理的是________(填字母)。
A.直立行走 B.匍匐前进 C.躺平挪动
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第六单元
控制燃烧
第一节 燃烧与灭火
第2课时 促进燃烧与防止爆炸
课标要点
1.认识在氧气浓度、可燃物与氧气接触面积等因素影响下燃烧的现象,理解促进燃烧的原理,能运用原理解释生产生活中的实际问题。
2.认识爆炸的条件,了解爆炸极限,能辨别常见的易燃易爆物和爆炸隐患,掌握防止爆炸的基本方法和安全自救常识。
3.通过对甲烷燃烧、氢气爆炸实验等现象的分析,学习从“控制变量”“定量认识”的角度研究化学反应,增强安全意识和社会责任感。
学习重难点
重点:促进燃烧的两种方法(增大氧气浓度、增大接触面积);爆炸的条件;防止爆炸的基本方法;一氧化碳的产生与中毒原理。
难点:从“燃烧条件”迁移到“爆炸条件”的逻辑关系;运用控制变量法分析影响燃烧剧烈程度的因素;正确识别生活中的爆炸隐患并设计合理的防爆方案。
知识点 促进燃烧的方法(重点)
1.燃烧的充分与不充分
(1)情境引入:随着“西气东输”工程的全面实施,我国许多家庭都使用上了天然气(主要成分是甲烷,化学式 CH₄)。观察天然气在燃气灶上燃烧:当燃烧很旺时,甲烷充分燃烧,火焰呈蓝色;当调小空气进口时,甲烷燃烧不充分,火焰变为黄色。
(2)原因分析:
①空气充足(调大风门)时,氧气供应充分,甲烷完全燃烧,生成二氧化碳和水,火焰呈蓝色:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
②空气不足(调小风门)时,氧气供应不充分,甲烷中的碳元素不能完全氧化,会产生细小的炭黑颗粒(未完全燃烧的碳)。这些高温炭黑颗粒在火焰中受热发光,使火焰呈黄色,同时还会生成有毒的一氧化碳(CO)。
(3)长时间开小火的危害:
①易造成燃气泄漏,遇明火可能爆炸;
②燃烧不充分产生一氧化碳,易造成中毒;
③锅具干烧可能引发火灾;
④灶具损坏。
2.促进燃烧的两种方法
增大氧气的浓度或增大可燃物与氧气的接触面积,都能促进可燃物燃烧,使燃烧更剧烈、更充分。
方法
生活实例
原理分析
增大氧气浓度
①用煤炭烧锅炉时,用鼓风机不断往炉膛中吹入空气;
②冬天烧煤炉时,用吹风机往炉内鼓风;
③在空气中加热铁丝不燃烧,在纯氧中加热铁丝剧烈燃烧、火星四射;
④燃气灶火焰发黄时调大风门。
氧气浓度越大,单位体积内氧分子数越多,与可燃物分子碰撞的机会越多,燃烧越剧烈。
增大接触面积
①工厂烧锅炉用的煤加工成粉末状;
②化油器将汽油喷成雾状进入内燃机汽缸;
③搭篝火时把木柴架空;
④蜂窝煤上有许多小孔;
⑤烧烤时把木炭敲成小块。
可燃物与氧气的接触面积越大,同时参与反应的分子数越多,燃烧越充分、越剧烈。
两者结合
燃煤锅炉:煤磨成粉(增大接触面积)+ 鼓风机鼓风(增大氧气浓度),燃烧效率最高。
两种方法同时使用,促进燃烧的效果最显著。
3.一氧化碳(CO)的产生与中毒
(1)CO的产生:常用燃料的主要组成元素是碳。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧生成二氧化碳;若氧气供给不足,碳燃烧不充分生成一氧化碳。
C + O2(充分) CO2
2C + O2(不充分) 2CO
C + CO2 2CO
注:在高温下,炽热的碳还能与二氧化碳反应生成一氧化碳(此反应是工业上高炉炼铁中产生CO的重要反应)。
(2)CO的物理性质:一氧化碳是一种无色、无味、无刺激性的气体,难溶于水(常温常压下,1体积水仅能溶解约0.02体积CO),密度与空气接近。
(3)CO中毒的生理机制:
正常情况下,血红蛋白与氧气结合形成氧合血红蛋白(HbO₂),将氧气输送到全身。CO与血红蛋白的结合能力是氧气的200~300倍,且结合后形成的碳氧血红蛋白(HbCO)极难解离(解离速度仅为氧合血红蛋白的1/3600),使血红蛋白失去输氧能力,导致大脑、心脏等重要器官因缺氧而受损,严重时可致人死亡。
(4)CO中毒的常见场景与预防:
易中毒场景
原因
环境封闭、通风不良
CO在室内积聚,浓度逐渐升高
炭用量大、燃烧时间长
密闭房间内长时间烧炭取暖,CO持续产生
炉子、炭盆无排烟装置
烟气直接排入室内,CO无法排出
夜间睡眠时使用煤炉
人对气味感知力下降,不易及时发现
预防措施:煤炉、煤气灶、燃气热水器的使用一定要保持良好的通风和有效的排气;在室内烧炭取暖时必须开窗通风;一旦发现有人CO中毒,应迅速将其移到室外通风处,并立即拨打120。
特别提醒
1.促进燃烧的两种方法——增大氧气浓度、增大可燃物与氧气的接触面积——本质上都是为了增加可燃物与氧分子的“有效碰撞”机会,从而使燃烧更剧烈、更充分。
2.可燃物充分燃烧与不充分燃烧的产物不同:含碳燃料在氧气充足时生成 CO₂,在氧气不充足时生成 CO(甚至冒黑烟、产生炭黑)。含碳燃料燃烧时若出现黄色火焰或黑烟,说明氧气不足,应调大风门。
3.CO是无色无味的气体,人无法凭嗅觉察觉,因此“闻到气味才搬炉子”的做法不可靠;CO难溶于水,在室内放一盆水不能防止CO中毒。预防CO中毒的根本措施是保持通风。
易错提醒
易错点1:把木柴架空燃烧更旺,是因为增大了氧气的浓度。
辨析:错误。架空木柴并没有改变空气中氧气的浓度(空气中氧气仍约占21%),而是增大了木柴与空气的接触面积,使氧气更容易进入木柴间隙,燃烧更充分。
易错点2:在室内放一盆水可以预防煤气(CO)中毒。
辨析:错误。CO难溶于水(1体积水仅溶解约0.02体积CO),水盆几乎不能吸收CO。预防CO中毒的根本方法是保持通风、安装排烟装置或报警器。
易错点3:含碳燃料燃烧一定会生成CO₂。
辨析:错误。含碳燃料在氧气充足时完全燃烧生成CO₂;在氧气不充足时不完全燃烧生成CO(甚至炭黑)。因此含碳燃料燃烧的产物与氧气是否充足有关,不一定只生成CO₂。
教材延伸
1.燃料充分燃烧的意义
燃料充分燃烧既能节约能源,又能减少CO、炭黑等有害物的排放,减轻空气污染。工业上把煤磨成煤粉、把汽油喷成雾状、用鼓风机鼓风,都是为了让燃料充分燃烧,提高能源利用率。
2.汽车尾气与催化转化
汽油不完全燃烧会产生CO、碳氢化合物等污染物。现代汽车安装尾气催化转化器,可在催化剂作用下使CO与NO反应转化为无毒的CO₂和N₂,减轻空气污染。
3.西气东输与能源结构调整
天然气(主要成分CH₄)含碳量相对较低、燃烧较充分,与煤炭相比燃烧时产生的CO₂、粉尘和SO₂更少。西气东输工程优化了我国能源结构,改善了东中部地区的空气质量,是“双碳”目标的重要举措。
随学随练
1.认识燃烧的原理可以有效地利用和控制燃烧。下列说法正确的是
A.加油站附近可吸烟打电话
B.油锅里着火时可以用水扑灭
C.用嘴吹蜡烛,蜡烛熄灭是降低了蜡烛的着火点
D.铁粉能在空气中燃烧,是增大了与氧气的接触面积
【答案】D
【详解】A、加油站附近空气中混有可燃性气体,遇到明火或电火花等可能会发生爆炸,所以加油站附近严禁吸烟和打电话,说法错误,不符合题意;
B、油的密度比水小,当油锅里着火时,如果用水扑灭,油会浮在水面上继续燃烧,同时水受热迅速汽化并膨胀,导致油滴飞溅、火势扩大,说法错误,不符合题意;
C、用嘴吹蜡烛,蜡烛熄灭,是因为空气流动带走了蜡烛火焰周围的热量,使温度降低到了蜡烛的着火点以下,着火点是物质的固有属性,不能改变,说法错误,不符合题意;
D、块状的铁在空气中不能燃烧,但将铁加工成铁粉后,铁粉与氧气的接触面积增大,能在空气中燃烧,说法正确,符合题意。
故选:D。
2.家用燃料的使用,经历了如下过程(括号中是燃料的主要成分)。下列说法不正确的是
A.煤通常制成蜂窝煤,主要是利于充分燃烧
B.使用液化石油气锅底出现大量炭黑,需要调小灶具进风口
C.煤气泄漏时,立刻关闭阀门,开窗通风
D.未来燃料可能是氢气
【答案】B
【详解】A、煤制成蜂窝煤,增大了煤与氧气的接触面积,有利于充分燃烧,A 正确。
B、液化石油气锅底出现大量炭黑,说明燃烧不充分,是氧气不足导致的,应调大灶具进风口,增加氧气的量,而不是调小,B 错误。
C、煤气泄漏时,立刻关闭阀门,防止煤气继续泄漏,开窗通风,降低室内煤气的浓度,防止发生爆炸等危险,C 正确。
D、氢气燃烧产物是水,无污染,热值高,未来燃料可能是氢气,D 正确。
故选B。
知识点 爆炸的产生与防止爆炸
1.爆炸实验——氢气的燃烧与爆炸
(1)实验操作:将一个塑料瓶的瓶底剪下,在瓶塞处插入一根带止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后,将塑料瓶移出水面,固定在铁架台上。打开止水夹,在尖嘴处点燃氢气。
(2)实验现象:刚开始时氢气在导管尖嘴处安静地燃烧,片刻后瓶内发生爆炸,塑料瓶被气浪掀起。
(3)原因分析:
①刚开始:只有少量氢气在玻璃管口跟氧气接触反应,产生的热量不多,很快散失到空气中,氢气安静燃烧。
②片刻后:空气从瓶底涌入,在瓶内与氢气充分混合,大量氢分子和氧分子同时接触、瞬间反应,释放大量的热,使气体体积在有限空间内急剧膨胀,发生爆炸。
对比项
敞开的少量火药粉末
爆竹内的少量火药
反应空间
开放环境,无约束
密封纸筒,空间有限
能量释放
热量和气体缓慢扩散,表现为“燃烧”
能量瞬间积聚,压力骤升,表现为“爆炸”
最终效果
火星、小火苗,无冲击波
剧烈声响、冲击波、纸筒炸裂
2.爆炸的条件
引起爆炸,需要同时满足:
①存在可燃性气体(或粉尘)等可燃物;
②可燃物与氧气(空气)充分混合,达到一定浓度范围(爆炸极限);
③遇明火、电火花、高温等点火源;
④在有限空间内,反应瞬间释放大量热,气体体积急剧膨胀,使压力突破容器承受极限。
3.爆炸极限
(1)概念:可燃气体与空气形成混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围(即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的爆炸极限。浓度低到不能发生爆炸的限度称为爆炸下限;浓度高到不能发生爆炸的限度称为爆炸上限。
燃气类别
爆炸极限(体积分数)/%
燃气类别
爆炸极限(体积分数)/%
氢气(H₂)
4.0~75.0
天然气(甲烷 CH₄)
5.0~15.0
一氧化碳(CO)
12.0~75.0
丁烷(C₄H₁₀)
1.8~8.5
说明:
①爆炸极限范围越宽(尤其是爆炸下限越低),该气体的爆炸危险性越大;
②当可燃气体浓度低于爆炸下限时,因氧气相对过量、可燃物不足,不会爆炸;当浓度高于爆炸上限时,因氧气不足,也不会爆炸;
③表中数据为通常状况(20℃、1.01×10⁵ Pa)下的测量值。
4.常见的易燃易爆物
类别
举例
可燃性气体
氢气(H₂)、天然气(主要成分CH₄)、煤气、液化石油气、丁烷等
可燃性液体
汽油、酒精(乙醇)、柴油等易挥发液体
可燃性固体(含粉尘)
火药、鞭炮、汽油粉尘、煤粉、面粉、棉尘等
思考:爆炸一定是化学变化吗?
不一定。由燃烧引起的爆炸(如瓦斯爆炸、面粉爆炸)是化学变化;但气球因充气过多而爆炸、锅炉因压强过大而爆炸,没有新物质生成,属于物理变化。判断爆炸属于何种变化,关键看是否有新物质生成。
5.防止爆炸的方法
①控制可燃物:通过通风、粉尘收集、惰性气体稀释等方式,降低可燃物浓度,使其达不到爆炸极限;
②隔绝氧气:以密封储存、灭火剂覆盖等手段,阻止氧气等助燃物与可燃物接触;
③消除点火源:严禁明火、使用防爆电气设备、控制设备温度,切断引发爆炸的直接诱因;
④设置防护装置:安装安全阀、爆破片,设置防爆墙、泄压窗,限制爆炸传播和破坏后果。
6.生活中的防爆措施
场景
爆炸风险
主要防爆措施
加油站
汽油蒸气与空气混合形成爆炸性混合物,遇明火、电火花、静电易爆炸。
①地下油罐减少挥发,配备油气回收系统;
②使用防爆加油机、灯具,严禁明火,设置静电释放装置;
③油罐区设防火堤,顶棚采用轻质泄压材料。
煤矿井下
瓦斯(主要成分CH₄)积聚或煤尘悬浮,遇电火花、摩擦火花易爆炸。
①强制通风将瓦斯浓度控制在1%以下,安装瓦斯浓度传感器报警;
②井下设备全部为防爆型,使用本质安全型矿灯;③巷道内设隔爆水棚、岩粉棚,阻断爆炸火焰蔓延。
化工厂(反应釜)
易燃易爆物料(甲醇、乙烯等)因超温、超压或泄漏遇点火源爆炸。
①安装温度、压力传感器,超限自动降温、停止进料;
②反应釜密封设计,车间通风稀释,部分工艺充氮气保护;
③反应釜顶部安装安全阀和爆破片,超压自动泄压。
面粉加工厂
悬浮面粉粉尘与空气混合达到爆炸极限,遇电火花、高温表面爆炸。
①安装粉尘收集系统(如布袋除尘器),定期清理积尘;
②使用防爆电机、开关,设备轴承设温度监测;
③车间墙体设轻质泄压窗,粉尘收集器安装爆破片。
6.爆炸的“双刃剑”——人类对能量的掌控
爆炸并非全是破坏:
①积极面——矿山开采用炸药爆破岩层、火箭发射依赖燃料爆炸产生推力、汽车发动机做功源于燃油在气缸内的可控爆炸,人类通过设计密封空间、控制反应物用量,让爆炸能量定向释放;
②失控面——化工厂可燃气体泄漏爆炸、煤矿瓦斯爆炸、面粉厂粉尘爆炸,往往源于可燃物浓度超标或点火源失控。爆炸“好与坏”的关键在于是否被科学管控——可控则为人类造福,失控便成安全威胁。
特别提醒
1.爆炸的发生需要“有限空间”这一条件:可燃物在敞口空间中安静燃烧,只有在有限空间内急剧燃烧、气体体积迅速膨胀,才会发生爆炸。因此加油站、面粉厂等场所即使有可燃物,只要保持通风、使可燃气体或粉尘浓度低于爆炸下限,就不会爆炸。
2.爆炸极限不是“有或无”的简单界限:可燃气体浓度在爆炸极限范围内遇明火才可能爆炸;低于下限可燃物不足,高于上限氧气不足,都不会爆炸。因此“只要有可燃气体就会爆炸”的说法是错误的。
3.家中天然气泄漏时,绝对不能开灯、开排气扇、拨打电话或点火查看——这些操作产生的电火花可能直接引燃混合气体引发爆炸。正确做法是:立即关闭阀门、打开门窗通风、到室外安全处拨打燃气公司抢修电话。
易错提醒
易错点1:爆炸一定是化学变化。
辨析:错误。由燃烧引起的爆炸(瓦斯爆炸、面粉爆炸、氢气爆炸)属于化学变化;但气球充气过多爆炸、锅炉超压爆炸、车胎爆炸等没有新物质生成,属于物理变化。判断依据是是否有新物质生成。
易错点2:只要可燃性气体与空气混合,点燃就一定会发生爆炸。
辨析:错误。只有当可燃性气体浓度处于爆炸极限范围内、且在有限空间内遇明火时才可能爆炸。若浓度远低于爆炸下限(可燃物不足)或远高于爆炸上限(氧气不足),即使点燃也不会爆炸,只能安静燃烧。
易错点3:面粉、煤粉等固体不会发生爆炸。
辨析:错误。当面粉、煤粉等可燃固体以粉尘形式悬浮在空气中,与氧气充分接触达到爆炸极限时,遇明火、电火花就会发生剧烈的粉尘爆炸。因此面粉厂、煤矿矿井、纺织厂等场所必须严禁烟火、保持通风。
教材延伸
1.安全标志识别
加油站、化工厂、面粉厂等场所通常张贴“严禁烟火”“禁止吸烟”“当心爆炸”“必须通风”等安全标志。同学们应能识别常见的燃烧、爆炸相关警示标志,在日常生产生活中自觉遵守安全规程。
2.粉尘爆炸事故案例
2014年8月2日,江苏昆山某金属制品公司粉尘车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故,造成146人死亡。事故直接原因是车间铝合金粉尘浓度达到爆炸极限,遇除尘器内电火花发生爆炸。这一案例警示我们:粉尘作业场所必须保持通风、定期清扫积尘、使用防爆电器。
3.车用安全气囊与爆炸的应用
汽车安全气囊内装有叠氮化钠(NaN₃)等物质,碰撞时传感器触发点火,叠氮化钠迅速分解产生大量氮气(2NaN₃ ==2Na + 3N₂↑),在约30毫秒内使气囊充满,保护乘员。这是人类对“可控爆炸(快速产气)”的典型应用。
随学随练
1.如图是兴趣小组设计的粉尘爆炸实验装置图,有关说法正确的是
A.实验中应该用湿润的面粉 B.爆炸时,硬纸板被高高弹起
C.吹入空气是为了使蜡烛燃烧更旺 D.点燃蜡烛是为了照明,便于观察
【答案】B
【详解】A、实验中应该用干燥的面粉,因为干燥的面粉更容易形成粉尘悬浮状态,若面粉潮湿,不利于粉尘爆炸实验的进行,故说法错误;
B、面粉是可燃性粉尘,属于可燃物,当吹入空气后,面粉悬浮在装置内,与空气充分混合,遇到蜡烛明火(火源),在有限空间内急剧燃烧,会发生爆炸,爆炸时产生大量的热使气体迅速膨胀,从而将硬纸板高高弹起,故说法正确;
C、吹入空气,增大了面粉与氧气的接触面积,使面粉与氧气充分接触,故说法错误;
D、蜡烛的作用是使面粉的温度达到着火点,点燃面粉,故说法错误。
故选B。
2.点燃下列混合物可能会发生爆炸的是:①N2和O2;②H2和O2;③镁粉和空气;④面粉尘和空气;⑤CO和H2
A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】B
【分析】可燃性物质与空气或氧气混合,达到一定含量时遇到明火会发生爆炸。
【详解】①氮气不可燃,与氧气混合不会爆炸;
②氢气具有可燃性,与空气混合可能会发生爆炸;
③镁粉具有可燃性,与空气混合可能会发生爆炸;
④面粉尘具有可燃性,与空气混合物可能会发生爆炸;
⑤一氧化碳和氢气都具有可燃性,但没有和空气或氧气混合,不能爆炸;
②③④能发生爆炸,故选B。
、
拓展 家庭燃气安全风险排查与防爆方案设计
隐患
化学原理
整改措施
措施分类
燃气胶管老化开裂、离灶火近
胶管泄漏天然气,遇明火爆炸
请燃气公司更换金属波纹管,远离火源
控可燃物 + 消火源
厨房紧闭门窗、通风差
燃气易积聚达爆炸极限,不充分燃烧产 CO
用气时开窗通风,保持空气流通
控可燃物浓度
灶台旁堆放纸巾等易燃物
泄漏燃气引燃杂物,扩大火灾
清理灶台周边易燃物
控可燃物 + 消火源
灶具旁插座插拔易产生电火花
电火花是点火源,引燃泄漏燃气爆炸
插座远离灶具;闻到异味严禁开关电器
消除点火源
未安装燃气报警器
泄漏无法预警,浓度持续升高
安装合格燃气报警器并定期测试
设置安全防护
活学活用
1.铁锅炖大鹅是东北人民冬季最喜欢的美食之一、运用化学知识解释下列实际问题:
(1)从分子角度解释能闻到铁锅炖大鹅香味的原因 ;
(2)利用木柴(煤炭)燃烧 (填“吸收”或“放出”)的热量可炖熟大鹅等食材;
(3)在室内吃铁锅炖时通常要增大通风口或打开排风扇,保证空气的流通,原因是 。
【答案】(1)分子在不断运动
(2)放出
(3)促进气体交换,防止一氧化碳中毒
【详解】(1)能闻到铁锅炖大鹅香味,是因为分子在不断运动,大鹅的香味飘散到人的鼻中,使人们能闻得到香味;
(2)燃烧属于放热反应,故填放出;
(3)木柴(含碳物质)不充分燃烧会产生一氧化碳,保证空气的流通,促进气体交换,能降低一氧化碳浓度,防止一氧化碳中毒。
2.爆炸是一种极为迅速的能量释放过程,按产生的原因和性质不同,分为物理爆炸和化学爆炸等。物理爆炸是由物理变化引起的,如锅炉爆炸、轮胎爆炸等;化学爆炸由化学变化引起,如天然气、煤气、液化石油气等,在有限空间内急速燃烧,短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。粉尘爆炸也时有发生,如图为粉尘爆炸实验:将蜡烛点燃放入金属筒内,盖上塑料盖,鼓气将面粉吹起,瞬间发生爆炸,塑料盖被冲开,蜡烛熄灭。面粉加工厂的车间若悬浮着较多的面粉粉尘,遇到明火就有发生爆炸的危险。粉尘爆炸除了与粉尘本身的性质有关外,还与粉尘颗粒的大小、粉尘的浓度和氧气的含量等因素有关。
阅读以上材料,回答有关问题:
(1)盛装氧气的钢瓶受热爆炸属于 变化。
(2)图中粉尘爆炸发生的原因是 。从燃烧的条件分析,粉尘爆炸实验中蜡烛所起的作用是 ,爆炸后蜡烛熄灭的原因是 。
(3)下列情况,不会发生爆炸的是 (填序号)。
①金属桶不加盖时
②蜡烛没有点燃时
③小塑料桶中装的是干燥煤粉时
(4)加油站、面粉厂等场所张贴的下列图标中表示禁止烟火的是_______(填字母序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)物理
(2) 面粉在有限空间内急速燃烧,短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀引起爆炸 使可燃物的温度达到着火点 隔绝氧气/隔绝空气
(3)①②
(4)A
【详解】(1)盛装氧气的钢瓶受热爆炸,没有新物质生成,属于物理变化,故填:物理;
(2)图中粉尘爆炸发生的原因是面粉在有限空间内急速燃烧,短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀引起爆炸;燃烧需要同时满足三个条件:即可燃物、与氧气或空气接触、达到可燃物的着火点,面粉是可燃物,也与氧气或空气接触,所以粉尘爆炸实验中蜡烛所起的作用是使可燃物的温度达到着火点;灭火的三个原理是:清除可燃物、隔绝空气或氧气、使可燃物周围的温度降到着火点以下,爆炸后蜡烛熄灭的原因是隔绝氧气,故填:面粉在有限空间内急速燃烧,短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀引起爆炸;使可燃物的温度达到着火点隔绝氧气或隔绝空气;
(3)①金属桶不加盖时,不能形成一个密闭有限空间,不可能发生爆炸,故选项符合题意;
②蜡烛没有点燃时,温度无法达到面粉的着火点,面粉不能燃烧,不能爆炸,故选项符合题意;
③干燥的煤粉具有可燃性,因此小塑料桶中装的是干燥煤粉时会发生爆炸,故选项不合题意;
故选①②;
(4)A、该图示是禁止烟火标志,故选项符合题意;
B、该图示是禁止吸烟标志,故选项不符合题意;
C、该图示是禁止接打电话标志,故选项不符合题意;
D、该图示是禁止携带金属钥匙标志,故选项不符合题意。
故选A。
题型 促进燃烧方法的判断与应用
▌例1 下列生活中的做法,与“促进燃烧”无关的是( )
A.将煤块加工成蜂窝煤
B.烧锅炉时用鼓风机向炉膛鼓风
C.生火时用木柴引燃煤炭
D.将汽油机中的汽油喷成雾状进入汽缸
【答案】C
【详解】A、蜂窝煤上有许多小孔,增大煤与氧气的接触面积,促进燃烧;B、鼓风机鼓风增大氧气浓度,促进燃烧;C、木柴的着火点低,先点燃木柴再用木柴燃烧放出的热量使温度达到煤炭的着火点,这是“利用不同物质着火点不同”来引燃,与“促进燃烧的两种方法”无关;D、汽油喷成雾状增大汽油与空气的接触面积,促进燃烧。故选C。
解题贴士
1.判断“促进燃烧”的方法,先看是否属于两类:①增大氧气浓度(鼓风、用纯氧等);②增大接触面积(粉碎、雾化、架空、多孔)。其他做法(如引燃、调风门本质上仍是补氧)要具体分析。
2.“调大风门”本质是补充氧气、增大氧气浓度;“架空/粉碎/雾化”本质是增大接触面积。
3.注意“着火点”是物质固有属性,不能被改变——任何涉及“降低/升高着火点”的说法都是错误的。
▌对点练1-1 下列措施中,能使可燃物燃烧更充分的是______(填序号)。
①将大块木柴粉碎成木屑 ②把煤做成蜂窝煤 ③向炉膛中鼓入大量空气 ④在密闭房间内烧炭取暖 ⑤将汽油喷成雾状
【答案】①②③⑤
【详解】①木屑增大接触面积;②蜂窝煤多孔增大接触面积;③鼓风增大氧气浓度;④密闭房间氧气不足,燃烧不充分,还易产生CO;⑤汽油雾化增大接触面积。
▌对点练1-2 燃气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色物质时,应采取的措施是( )
A.调小进风口,减少空气进入
B.调大进风口,增加空气进入
C.立即关闭气源,用水浇灭
D.将灶具搬到通风处即可
【答案】B
【详解】黄色火焰、锅底黑色物质(炭黑)说明甲烷燃烧不充分、氧气不足,应调大进风口增加空气(氧气)量,使燃烧充分,火焰重新变蓝。故选B。
题型 一氧化碳的产生与中毒预防
▌例2 冬季在密闭房间内用煤炉取暖,易发生CO中毒。下列说法错误的是( )
A.CO产生的原因是氧气不足,碳不完全燃烧
B.CO能与血红蛋白结合,使其失去输氧能力
C.在室内放一盆水可以有效吸收CO,防止中毒
D.发现有人CO中毒,应立即将其移至通风处并拨打120
【答案】C
【详解】A、氧气不足时碳不完全燃烧生成CO,正确;B、CO与血红蛋白结合能力是O₂的200~300倍,使其失去输氧能力,正确;C、CO难溶于水,水盆不能吸收CO,错误;D、将中毒者移至通风处吸入新鲜空气,并及时送医,正确。故选C。
解题贴士
1.CO中毒的“三个一定”:一定是含碳燃料不完全燃烧产生;一定是无色无味、靠嗅觉不能察觉;一定是通过与血红蛋白结合使人缺氧。
2.预防CO中毒的根本措施:通风、排烟、不密闭。“放水盆”“放葱蒜”等民间偏方均无效。
3.含碳燃料燃烧的化学方程式要写全:氧气充足→CO₂;氧气不充足→CO;炽热碳与CO₂在高温下反应也生成CO。
▌对点练2-1 强化安全意识,提升安全素养。下列做法正确的是
A.室内起火,打开所有门窗通风 B.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
C.家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风 D.在煤炉上放一壶水能防止CO中毒
【答案】B
【详解】A、室内起火,打开所有门窗通风,会加速空气流通,增加氧气的含量,使火燃烧的更旺,不符合题意;
B、炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖,可隔绝氧气,达到灭火的目的,符合题意;
C、燃气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火或电火花,容易发生爆炸,故家中燃气泄漏,不能立即打开排气扇通风,防止发生爆炸,不符合题意;
D、一氧化碳难溶于水,在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒,不符合题意。
故选B。
▌对点练2-2 下列做法能有效预防CO中毒的是( )
A.在密闭的卧室中烧炭取暖
B.在煤炉上放一壶水
C.使用燃气热水器时保持浴室通风
D.在室内点燃蜡烛“检测”CO
【答案】C
【详解】A、密闭房间烧炭易积聚CO;B、CO难溶于水,放水无效;C、通风可排出CO、补充新鲜空气,正确;D、点燃蜡烛产生的明火可能引燃泄漏燃气引发爆炸,且CO无色无味无法用蜡烛“检测”。故选C。
题型 爆炸条件与防爆措施
▌例3 下列有关爆炸与防爆的说法,正确的是( )
A.爆炸一定是化学变化
B.可燃性气体只要与空气混合,遇明火就一定会爆炸
C.面粉厂车间必须严禁烟火,并保持通风
D.天然气泄漏时,应立即打开排气扇通风
【答案】C
【详解】A、爆炸不一定是化学变化(如气球爆炸是物理变化),错误;B、只有浓度在爆炸极限范围内、且在有限空间内才可能爆炸,错误;C、面粉厂空气中悬浮可燃面粉粉尘,遇明火易发生粉尘爆炸,必须严禁烟火、保持通风,正确;D、天然气泄漏时打开排气扇产生的电火花可能引燃混合气体,应先关阀门、开窗通风、到室外打电话,错误。故选C。
解题贴士
1.爆炸四条件:可燃物、与氧气混合达爆炸极限、点火源、有限空间——缺一不可。
2.防爆措施的四个方向:控制可燃物浓度、隔绝氧气、消除点火源、设置防护装置。
3.燃气泄漏“三不准”:不准开灯、不准开排气扇、不准打电话/点火——所有可能产生电火花的操作都禁止。
▌对点练3-1 国之重器——斜爆式发动机的工作原理:压缩煤油与空气的混合物,在一定条件下点燃,形成持续的斜爆震波,产生巨大推力。下列说法正确的是
A.压缩空气可增加单位体积内氧气量 B.点燃是为了提高煤油的着火点
C.燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D.燃料与空气混合点燃都能发生爆炸
【答案】A
【详解】A、压缩空气会减小气体体积,使单位体积内的氧气分子数增多,从而增加氧气浓度。正确。
B、着火点是物质的固有属性,无法通过点燃操作改变。点燃的目的是使温度达到煤油的着火点,而非提高着火点。错误。
C、燃烧是否引发爆炸与空间是否受限密切相关。在有限空间内,燃烧产生的气体急剧膨胀易导致爆炸;若空间开阔,燃烧可能仅表现为平稳燃烧。错误。
D、燃料与空气混合需达到爆炸极限且在有限空间内点燃才可能爆炸。若浓度未达爆炸极限或空间开放,可能不会爆炸。错误。
故选A。
▌对点练3-2 化学是一门以实验为基础的学科。根据图示回答有关实验问题:
(1)A图过滤实验中玻璃棒的作用是 。
(2)B图中水的作用是 ,硫在集气瓶内燃烧时,瓶底放少量水的作用是 。
(3)C图中蜡烛的作用是 。
【答案】(1)引流
(2) 防止高温生成物溅落炸裂瓶底 吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)引燃粉尘
【详解】(1)A 图过滤实验中玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出;
(2)B 图中,细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高,水的作用是防止高温生成物溅落炸裂瓶底;硫在氧气燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,能溶于水且能与反应,硫在集气瓶内燃烧时,瓶底放少量水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气;
(3)在模拟粉尘爆炸实验中,蜡烛的作用是提供热量,使空气温度升高,达到粉尘的着火点,引燃粉尘,发生爆炸。
基础通关
1.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)“纳米铁粉”在空气中能自燃生成一种红色物质。下列有关说法中正确的是
A.纳米铁粉在空气中自燃产物是四氧化三铁
B.相同反应物在不同条件下发生的反应可能不同
C.纳米铁粉和普通铁粉由不同的微观粒子构成
D.反应物间的接触面积大小是影响化学反应是否发生的因素之一
【答案】B
【详解】A.四氧化三铁是黑色固体,题干明确说明自燃生成红色物质,该产物应为氧化铁,说法错误。
B.铁和氧气反应,在点燃条件下生成黑色四氧化三铁,而纳米铁粉常温下自燃生成红色氧化铁,说明相同反应物在不同条件下发生的反应可能不同,说法正确。
C.纳米铁粉和普通铁粉都是由铁原子构成的,只是颗粒大小不同,构成的微观粒子完全相同,说法错误。
D.接触面积只能影响反应速率,普通铁粉在高温下也能和氧气反应,接触面积大小不是决定反应能否发生的本质因素,说法错误。
2.(25-26八年级下·山东烟台·期末)用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验,吹入空气后发生爆炸,硬纸板被掀起。下列说法不正确的是
A.面粉属于可燃物
B.面粉与空气混合就会发生爆炸
C.吹入空气的目的是增大可燃物与氧气的接触面积
D.面粉加工厂应严禁烟火
【答案】B
【详解】A. 面粉具有可燃性,属于可燃物,说法正确;
B. 粉尘爆炸需要同时满足三个条件:可燃物、与空气混合浓度达到爆炸极限、遇明火且在有限空间内,面粉和空气混合,不一定会发生爆炸,说法错误;
C. 吹入空气可以使面粉分散悬浮在容器中,增大面粉与氧气的接触面积,促进剧烈燃烧引发爆炸,说法正确;
D. 面粉加工厂的空气中混有大量面粉粉尘,遇明火易发生爆炸,因此需要严禁烟火,说法正确。
3.(2026·山东潍坊·模拟预测)如图是我国宋代邛窑绿釉瓷省油灯及其示意图。燃烧时灯内层的水有助于减慢油的蒸发,以达到省油的目的。下列说法不正确的是
A.省油灯的可燃物只有油 B.产生黑烟的原因是灯油不完全燃烧
C.油燃烧属于氧化反应 D.用嘴吹灭的原理是降温至着火点以下
【答案】A
【详解】A.省油灯中的可燃物是油和灯芯两种物质,故选项说法错误;
B.灯油含碳元素,不完全燃烧会生成炭黑小颗粒,形成黑烟,故选项说法正确;
C、燃烧过程有氧气参加反应,属于氧化反应,故选项说法正确;
D.用嘴吹灯时,气流会带走大量热量,使温度降低至油的着火点以下,达到灭火目的,故选项说法正确。
4.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)天然气作为清洁燃料已进入千家万户,我们须时刻牢记安全用气。下列做法正确的是
A.天然气报警器安装在灶台下方
B.厨房出现天然气泄漏的臭味时,立即开灯检查
C.液化石油气(主要成分是C3H8)改用天然气灶改用时调大进风口
D.燃气热水器安装在通风良好的位置
【答案】D
【详解】A.天然气的主要成分是甲烷,密度比空气小,天然气报警器应安装在灶台上方,不符合题意;
B.厨房出现天然气泄漏的臭味时,应关闭阀门,打开门窗,不能立即开灯检查,因为天然气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,不符合题意;
C.由反应关系、可知,相同体积的天然气燃烧所需的氧气体积小于液化石油气完全燃烧所需的氧气体积,液化石油气改用天然气灶改用时须调小进风口,不符合题意;
D.燃气热水器安装在通风良好的位置,否则会导致一氧化碳中毒,符合题意。
5.(2026·江苏常州·二模)古代灶房师傅总结了“慢拉风箱缓送风,急拉反把火吹崩”的谚语(如图)。下列说法合理的是
A.拉风箱增加了炉膛内氧气浓度,促进燃料燃烧更旺
B.慢拉风箱过程中将氮气吹入炉膛,使火焰温度升高
C.“慢拉风箱缓送风”会浪费能源产生更多有害物质
D.“急拉风箱火吹崩”的原因是降低了燃料的着火点
【答案】A
【详解】A.拉风箱可向炉膛内鼓入空气,提升炉膛内氧气浓度,氧气具有助燃性,能促进燃料燃烧更旺,说法正确。
B.氮气不支持燃烧,吹入氮气不会升高火焰温度,说法错误。
C.缓送风可保证氧气供应充足,让燃料充分燃烧,反而会节约能源、减少一氧化碳等有害物质生成,说法错误。
D.着火点是物质的固有属性,一般不会改变;急拉风箱时大量冷空气进入炉膛,使温度降至燃料着火点以下导致火焰熄灭,并非降低了着火点,说法错误。
6.(2026·河南新乡·三模)如图是某型号飞机发动机示意图。下列说法不正确的是
A.发动机工作过程是将化学能转化为机械能
B.燃料喷成细雾是为了增大和氧气的接触面积
C.发动机熄火时燃料阀门关闭的灭火原理是清除可燃物
D.采用高压电火花点火是为了降低燃料着火点
【答案】D
【详解】A.应为题干识别笔误,实际是发动机工作过程,燃料燃烧释放化学能,最终转化为机械能提供动力,整体能量转化描述正确。
B.燃料喷成细雾可以增大燃料与氧气的接触面积,促进燃烧更充分,说法正确。
C.关闭燃料阀门后不再补充可燃物,利用了清除可燃物的灭火原理,说法正确。
D.着火点是可燃物的固有属性,不会随意改变,高压电火花点火的作用是使温度升高至燃料的着火点,满足燃烧的温度条件,而非降低着火点,说法错误。
7.(2026·安徽合肥·三模)2026年5月4日湖南浏阳花炮生产储存发生重大安全事故,安全重于泰山。下列关于燃烧、爆炸及易燃易爆物安全知识的说法,正确的一项是
A.烟花爆竹属于易燃易爆物,在空气中混合后,遇明火就一定会发生爆炸
B.花炮堆放起火时,迅速打开门窗通风,可快速降低温度达到灭火目的
C.为节约场地,可将氧化剂类烟花原料和易燃纸屑混合存放
D.烟花火药急速燃烧时,在有限的空间内短时间聚积大量热,气体急剧膨胀会引发爆炸
【答案】D
【详解】A.可燃物发生爆炸需要同时满足浓度达到爆炸极限、处于有限空间、遇明火三个条件,并非遇明火就一定会爆炸,表述错误;
B.起火时打开门窗会补充大量氧气,会加剧燃烧,无法起到灭火作用,表述错误;
C.氧化剂具有助燃性,与易燃物混合存放极易引发火灾、爆炸,禁止混存,表述错误;
D.有限空间内可燃物急速燃烧时,短时间聚集大量热量,使气体受热急剧膨胀,是爆炸的核心发生原理,表述正确。
8.(2026·河南平顶山·二模)5月12 日是全国防灾减灾日。下列相关说法不正确的是
A.点燃可燃气体前先检验其纯度
B.厨房燃气泄漏,立即打开排风扇
C.火灾发生时用湿毛巾捂住口鼻迅速离开
D.图书档案着火,用二氧化碳灭火器灭火
【答案】B
【详解】A.可燃性气体混有空气时点燃易发生爆炸,因此点燃前必须检验纯度,故选项说法正确;
B.燃气泄漏时开启排风扇,电器启动产生的电火花会引燃泄漏的燃气,极易引发爆炸,故选项说法错误;
C.湿毛巾可过滤烟尘、降低吸入气体的温度,避免呼吸道被灼伤,故选项说法正确;
D.二氧化碳灭火器灭火后无残留痕迹,不会损毁图书档案,适用于图书档案类火灾的扑救,故选项说法正确。
9.(2026·吉林长春·二模)如图为模拟可燃粉尘爆炸装置,先在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,立即用气囊向装置中快速鼓入大量空气,使面粉充满罐体,可观察到爆炸现象(人与该装置保持安全距离)。下列说法不正确的是
A.该实验说明面粉是可燃物
B.鼓气后发生爆炸,说明鼓气的主要目的是增大氧气浓度
C.实验时用塑料盖盖住金属罐,说明粉尘爆炸试验要保持狭小空间
D.燃着的蜡烛能引发爆炸,提示这类场所应严禁烟火
【答案】B
【详解】A.面粉能够发生燃烧爆炸,说明面粉属于可燃物,表述正确。
B.鼓入的气体仍是空气,氧气浓度无明显提升,鼓气的核心目的是让面粉分散悬浮在罐内,增大面粉与氧气的接触面积,而非增大氧气浓度,表述错误。
C.粉尘爆炸需要在有限狭小空间中进行,才能让燃烧产生的热量和气体快速聚集、膨胀引发爆炸,因此需要用塑料盖盖住金属罐,表述正确。
D.燃着的蜡烛作为明火可以引燃面粉引发爆炸,因此存在可燃粉尘的场所需要严禁烟火,表述正确。
10.(26-27九年级上·山东济宁·阶段检测)以下是四种常用的危险化学品标志,在装运烟花爆竹的包装箱上应张贴的标志是
A.腐蚀性物质 B.爆炸性物质
C.毒性物质 D.易燃气体
【答案】B
【详解】A.腐蚀性物质标志,对应浓硫酸、强碱等具有腐蚀性的化学品,和烟花爆竹的性质不符,不符合题意。
B.爆炸性物质标志,烟花爆竹属于易燃易爆的爆炸性物品,装运时需要张贴爆炸性物质标志,符合题意。
C.毒性物质标志,对应有毒有害的化学品,不符合烟花爆竹的属性,不符合题意。
D.易燃气体标志,对应氢气、甲烷等气态易燃物,烟花爆竹不属于气体类危险化学品,不符合题意。
11.(26-27九年级上·湖北十堰·阶段检测)煤的主要成分是碳(含有少量的硫)。工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示。
(1)膜分离器是在一定压力下让空气通过一种致密的透氧膜,在膜的另一侧得到较纯的氧气将空气分离,其他气体的主要成分是_____。
(2)工厂锅炉中发生的主要反应的文字表达式为______,加入的煤要先进行粉碎的目的是_____。
(3)关于富氧燃烧技术,下列说法合理的是_____(填字母序号)。
A.煤粉燃烧过程中可能会产生有害气体二氧化硫
B.富氧空气中氧气的体积分数为21%
C.煤粉普通燃烧时比富氧燃烧更剧烈
D.该项技术有利于CO2的回收再利用
【答案】(1)氮气/N2
(2) 增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更快更充分
(3)AD
【详解】(1)空气的主要成分是氮气和氧气,则其他气体的主要成分是氮气;
(2)由题干信息可知,煤的主要成分是碳,则工厂锅炉中发生的主要反应是碳燃烧生成二氧化碳;
略;
(3)A. 由题干信息可知,煤中含有少量的硫,硫燃烧会生成有害气体二氧化硫,正确;
B. 富氧空气中氧气的含量多于空气中氧气的含量,所以富氧空气中氧气的体积分数大于21%,错误;
C. 氧气具有助燃性,富氧空气中氧气浓度高,则煤粉富氧燃烧时比普通燃烧更剧烈,错误;
D. 煤中的碳与富氧空气发生燃烧后减少了一氧化碳的生成量,增加二氧化碳的量,有利于CO2的回收再利用,正确。
12.(25-26八年级下·山东烟台·期末)某兴趣小组沿着汽车燃料发展的历程,开展项目式学习,时间轴如下:
(1)蒸汽时代:蒸汽机汽车以煤为燃料。
①煤的主要成分为碳,若有12 t碳和足量的氧气完全反应,理论上生成的质量为_______t。
②为使煤充分燃烧,提高效率,可采取的方法是___________。
(2)石油时代:内燃机汽车使用汽油或柴油。
①柴油机采用“压燃”方式,在压缩冲程中,气缸内空气温度急剧___________(“上升”或“下降”)。
②汽油机则在压缩冲程末,由电子点火器产生电火花引燃汽油。从燃烧条件分析,电火花的作用是______________________。
(3)替代燃料时代:乙醇()完全燃烧的化学方程式为_________________。
(4)燃料合成新技术:我国科学家利用“分子围栏”技术,在70℃和催化剂作用下,可将甲烷()、氢气、氧气高效转化为甲醇()和水。该反应的化学方程式为__________________________________________________。
【答案】(1) 44 将煤粉碎(或鼓入足量空气,合理即可)
(2) 上升 使温度达到汽油的着火点
(3)
(4)
【详解】(1)①碳完全燃烧生成二氧化碳,,反应中碳与二氧化碳的质量比为12:44,则12t碳完全反应生成44t二氧化碳;
②增大可燃物与氧气接触面积、提高氧气浓度均可促进燃料充分燃烧;
(2)①压缩冲程对气缸内空气做功,内能增加,温度上升;
②燃烧需要温度达到可燃物的着火点,电火花的作用是提供热量使温度达到汽油的着火点;
(3)乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(4)甲烷()、氢气、氧气在70℃和催化剂作用下生成甲醇()和水。反应的化学方程式为:。
13.(25-26八年级下·山东泰安·期末)如图为东汉错银铜牛灯及其示意图。
(1)铜牛灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,应___________(选填“调大”或“调小”)进风口从而促进燃料充分燃烧。剪掉灯芯熄灭油灯,利用的灭火原理是______________。
(2)铜牛灯的牛角形导烟管可将燃烧产生的废气引入水中以减少对室内环境的污染。废气中可能含有二氧化硫、二氧化氮等污染性气体。请写出二氧化氮的化学式并标出其中氮元素的化合价_______;天然气作为一种较清洁的燃料逐渐被推广开来,请写出其燃烧的化学方程式:__________________________。
(3)铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧说明燃烧的剧烈程度与______________有关。
【答案】(1) 调大 清除可燃物
(2)
(3)氧气浓度
【详解】(1)大量黑烟产生,说明碳不完全燃烧,所以需要调大进风口促使燃料充分燃烧;灯芯是可燃物,剪掉灯芯的灭火原理是清除可燃物;
(2)二氧化氮中氧元素为-2价,设氮元素的化合价为,根据化合物正负化合价代数和为0,可得,解得,化合价标注在对应元素符号正上方则表示为:;
天然气主要成分为甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(3)空气中氧气浓度远低于纯氧,两者中燃烧现象的差异说明燃烧剧烈程度和氧气浓度有关。
14.(2026·广东·中考真题)笔、墨、纸、砚是我国传统文房用具。在寒冷的冬日,砚中墨汁易冻结。古人创制了不同类型的暖砚(示意图如下所示),体现出古人的造物智慧。
(1)墨的主要成分是________。用墨书写的字能长时间不变色,其原因是________。
(2)古人创制暖砚的目的是________。
(3)据图分析,暖砚以________或炭火为热源。
(4)火腔式暖砚的“气孔”可为炭燃烧提供所需的________。
(5)在使用火腔式暖砚时,墨汁容易变干,其原因是_____________(从分子及其运动的角度解释)。
(6)与水腔式暖砚相比,上水下火式暖砚的优点是___________________(写一条)。
【答案】(1) 碳
常温下碳的化学性质不活泼
(2)防止墨汁冻结,方便书写
(3)热水
(4)氧气(或空气)
(5)温度升高,水分子运动速率加快,更多水分子扩散到空气中,因此墨汁易变干
(6)水被蒸干前温度会一直不变,这样防止墨汁被蒸干且还能保持温度
【详解】(1)墨的主要成分是碳(炭黑),碳单质在常温下化学性质稳定,很难和其他物质反应,因此墨迹可以长时间不褪色。
(2)根据题干信息“寒冷的冬日,砚中墨汁易冻结”,可知暖砚的作用是供热升温,目的是防止墨汁冻结,保证正常书写使用。
(3)结合示意图,水腔式暖砚以热水作为热源,火腔式以炭火作为热源。
(4)燃烧需要氧气,气孔可以连通外界空气,为炭的燃烧提供燃烧所需的氧气。
(5)根据分子的基本性质:温度越高,分子运动速率越快;暖砚加热使温度升高,墨汁中水分子运动加快,更多水分子扩散到空气中,因此墨汁更容易变干。
(6)水腔式暖砚依靠热水供热,热量容易散失,温度会逐渐降低;上水下火式依靠炭火持续供热,相比水腔式,优点是水被蒸干前温度会一直不变,这样防止墨汁被蒸干且还能保持温度,合理即可。
15.(2026·河南周口·三模)生活中常见燃料的变迁体现了人类对能源利用的不断探索。
(1)成语“钻木取火”中,“钻木”的主要作用是__________。
(2)日常生活中将木柴架空燃烧的目的是__________。
(3)25 m3的天然气加压后可装入容积为0.025 m3的钢瓶中,请从微观角度解释其原因:__________。
【答案】(1)使温度达到可燃物的着火点
(2)增大可燃物与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(3)分子之间有间隔,加压时分子间的间隔变小
【详解】(1)燃烧需要同时满足可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点三个条件。钻木时摩擦生热,可使温度达到可燃物的着火点,使其燃烧;
(2)略;
(3)见答案。
素养提升
16.(2026·安徽阜阳·二模)下有火,上有锅,简称火锅。今天我们聚焦火锅的火,学习燃料的变迁与合理使用。
【活动一】以史为鉴,选择燃料
早在四千多年前新石器时代就出现了火锅的雏形,下面展示的是不同时期的火锅及其燃料。
(1)燃料的变迁与___________(写1种即可)因素有关。
【活动二】科学探究,调控燃烧
比较等质量木柴、木炭、固体酒精三种燃料点燃难易程度、燃烧持续性、主要燃烧产物。
燃料
木柴(含C、H、O、N等元素)
木炭(含C、S等元素)
固体酒精(含C、H、O等元素)
点燃难易程度
偏难
难
易
燃烧持续性
短
较长
长
主要燃烧产物
CO2、NO2、H2O
CO2、SO2
CO2、H2O
(2)结合表格分析,你认为选择___________作为户外燃料较好。
(3)写出酒精(C2H5OH)完全燃烧的化学方程式:___________。
(4)在户外吃火锅,若遇到风,则火焰会不稳定,造成燃料浪费。为使火焰更稳定,提高燃料的利用率,设计如下两种防风措施,你认为方案___________(选填“1”或“2”)更合理。
方案1:用防火材料将火焰围住 方案2:用金属网罩罩住火焰
【答案】(1)对环境的影响(其他合理答案均可)
(2)固体酒精
(3)C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(4)2
【详解】(1)燃料变迁可参考燃料本身的性质(如着火点、热值、燃烧产物污染性),也和技术发展水平有关,任选其一即可。
(2)对比三种燃料,固体酒精易点燃、燃烧持续时间长,且燃烧产物没有有害气体,更适配户外使用需求。
(3)酒精完全燃烧生成二氧化碳和水,根据反应前后原子种类、数目不变配平化学方程式即可。
(4)方案1用防火材料围住火焰会阻碍空气流通,易导致氧气不足,燃料不完全燃烧甚至熄灭。
方案2的金属网罩既可以防风,又能保证氧气充足供应,使燃料充分燃烧,更合理。
17.(2026·广东汕头·一模)火药是中国四大发明之一,孙思邈《丹经·伏火硫黄法》里的记载了提高火药稳定性的方法:“硫黄、硝石各二两,令研。用砂罐子,入上件药在内,掘一地坑,放罐子在坑内,与地平,四面却以土填实,将皂角子不蛀者三个,烧令存性,以钤(qián,同“钳”)逐个入之,待出尽焰,即就口上,着生熟炭三斤,簇煅之。候炭消三分之一,即去余火不用,冷取之,即伏火矣。”
(1)硝石(KNO3)中氮元素的化合价为____;将硫黄、硝石“令研”的目的是____。
(2)“以钤逐个入之”即开始燃烧,“烧令存性的皂角子”的作用是______;其中硫黄燃烧的化学方程式为_____,基本反应类型为_____反应。
(3)用生熟木炭进行“簇煅”时为了提高火力,可采取的措施是_____。
【答案】(1) +5 粉碎反应物,增大反应物接触面积,使反应进行更充分
(2) 提升温度至硫黄和硝石的着火点 化合
(3)粉碎木炭(或鼓风等合理即可)
【详解】(1)化合物中元素正负化合价代数和为0,K为+1价、O为-2价,计算得N为+5价。
“令研”是研磨操作,目的是粉碎反应物,增大反应物接触面积,使反应进行更充分。
(2)“烧令存性的皂角子”是灼热的木炭,可提供热量使硫黄、硝石达到着火点。
硫与氧气在点燃情况下生成二氧化硫,两种反应物生成一种生成物,属于化合反应,方程式略。
(3)提高火力即促进木炭燃烧,可通过增大氧气浓度(如鼓风)、增大可燃物与氧气接触面积(如粉碎木炭)实现。
18.(2026·江西萍乡·三模)家用燃料经历了“柴火→煤炭→液化石油气→煤气→天然气”的变迁,同时也见证了中国经济的发展。
(1)对燃烧进行调控可以使燃料充分燃烧。下列调控方式的原理相同的是___________(填字母)。
A.将木柴架空 B.用扇子扇 C.将煤制成蜂窝煤
(2)液化石油气中主要含丙烷(),丙烷中碳元素和氢元素的质量比为___________。
(3)日常生活中,如果燃气灶的火焰呈黄色,锅底出现黑色,此时可以___________(填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
(4)关闭燃气灶的开关可以使火焰熄灭,原理是___________。
(5)充分燃烧1 kg天然气和1 kg煤,产生的和的质量如图所示,据图分析推广利用天然气代替煤作家庭燃料的科学依据是___________。
【答案】(1)AC
(2)
(3)
调大
(4)
清除可燃物
(5)
等质量的天然气和煤完全燃烧,天然气产生的二氧化硫远少于煤,可减少空气污染(或减少酸雨的产生)
【详解】(1)将木柴架空、将煤制成蜂窝煤都是通过增大可燃物与氧气的接触面积促进燃烧,用扇子扇,可以加速空气流通,提供充足的氧气,从而促进燃烧,因此AC原理相同;
(2)丙烷()中碳、氢元素的质量比为:;
(3)火焰呈黄色、锅底出现黑色,说明氧气不足、燃料不完全燃烧,此时可调大进风口,增加氧气供应量,使燃料充分燃烧;
(4)关闭燃气灶开关,会切断燃气供应,移除可燃物,从而实现灭火;
(5)见答案。
19.(26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)阅读材料,回答问题。
千年绝技“打铁花”上演1600℃中国式浪漫
千年民间绝技“打铁花”,1600℃中国式浪漫在山西省临汾市古县上演,乡亲们在火树银花、星光璀璨之间感受着浓浓的中国传统民俗文化。
在“打铁花”前,表演师傅需提前1小时烧制铁水,当炉内温度达到1600℃左右,随着指挥一声令下,打铁花艺人将铁水泼向空中,并用力击打空中的铁水,万千火花瞬间四散开来,如天女散花,金星闪烁般绚丽夺目,令人叹为观止。
现在,人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛。烟花和爆竹的组成类似,其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成,一定条件下引燃会发生剧烈反应,瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气,同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀,压力猛烈增大,于是发生爆炸。在军事上,黑火药是弹药的重要组成部分,可用作枪弹、炮弹的发射药等。
但由于黑火药燃烧会产生有害气体,对人体健康有害,所以我们要禁止燃放烟花爆竹或少放烟花爆竹等。
(1)“打铁花”已有千余年历史,其原理是用煤炉将铁熔化,再迅速将铁水泼向空中,万千火花瞬间四散开来,非常壮观。下列有关说法正确的是______。
A.铁熔化属于物理变化
B.铁水属于混合物
C.将煤粉碎有利于煤充分燃烧
(2)令人叹为观止的“打铁花”景象,让我们联想到铁丝在氧气中燃烧的现象:请写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式:______,该反应属于基本反应类型中的______反应。
(3)黑火药属于______(填“纯净物”或“混合物”),黑火药可以用来作______。
(4)木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,其生成物可以用______(填药品名称)来检验。
(5)为减少燃放烟花爆竹造成的大气污染,可采取的措施有______。
【答案】(1)AC
(2) 化合
(3) 混合物 制作爆竹、弹药等
(4)澄清石灰水
(5)禁止燃放烟花爆竹或者少放烟花爆竹或者使用环保烟花(合理即可)
【详解】(1)A. 铁熔化仅状态改变,无新物质生成,属于物理变化,正确。
B. 铁水是液态铁单质,属于纯净物,错误。
C. 煤粉碎增大与氧气接触面积,可促进充分燃烧,正确。
(2)铁丝在氧气中点燃生成四氧化三铁,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。
(3)黑火药由硝酸钾、木炭、硫粉多种物质混合而成,属于混合物;
根据材料描述,其可作为发射药或制作烟花爆竹的原料。
(4)木炭燃烧生成物为二氧化碳,二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,因此用澄清石灰水检验。
(5)略。
20.(25-26九年级上·福建福州·期末)请参加“易燃物和易爆物的安全知识”的跨学科实践活动。
Ⅰ.探究可燃物的爆炸条件
(1)甲同学设计并进行实验验证,结合图、表分析:该实验可得出的结论是______。
爆炸条件猜想
氧气
温度达到着火点
密闭空间
验证方案
将氧气换成氮气
不点火
不密闭
实验现象
未爆炸
未爆炸
未爆炸
实验结论
必要条件
必要条件
必要条件
Ⅱ.探究氢气的爆炸极限
(2)测定爆炸极限需点燃不同体积分数的氢气,则适宜的收集方法是______(填“向下排空气法”或“排水法”)。
(3)已知氢气的爆炸极限为4%~74%。某氢气样品点燃时未发生爆炸,乙同学认为该气体纯净。请谈谈你的看法和理由:______。
(4)利用如图装置制备氢气,在现有条件下,若要产生稳定的氢气流,你的操作是______(写一种)。
Ⅲ.制安全矿灯并设置安全标识
(5)矿井内瓦斯(含甲烷)遇明火易发生爆炸,甲烷完全燃烧的化学方程式为______。
(6)丙同学制作的安全矿灯如图:采用一种网眼很小的铜网罩住火焰,使得网外的温度不会明显升高。从燃烧的条件分析,该安全矿灯不会引燃瓦斯的原因是______。
(7)“严禁烟火”的消防安全标志是______(填字母)。
A. B. C.
【答案】(1)可燃性粉尘爆炸的条件是点火源、空气(氧气)、密闭空间
(2)排水法
(3)不一定,氢气含量高于74%(或低于4%)点燃不会发生爆炸
(4)挤压塑料瓶使装有锌粒的尼龙袋浸没在稀硫酸中(合理即可)
(5)
(6)温度没有达到瓦斯的着火点
(7)A
【详解】(1)对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。甲同学设计并进行实验验证,结合图、表分析:该实验可得出的结论是:可燃性粉尘爆炸的条件是点火源、空气(氧气)、密闭空间。
(2)用排水法收集的气体比较纯净,测定爆炸极限需点燃不同体积分数的氢气,则适宜的收集方法是排水法。
(3)已知氢气的爆炸极限为4%~74%。某氢气样品点燃时未发生爆炸,乙同学认为该气体纯净。氢气不一定纯净,当氢气含量高于74%(或低于4%)点燃时不会发生爆炸。
(4)反应物之间接触才能发生反应,利用如图装置制备氢气,在现有条件下,若要产生稳定的氢气流,操作是:挤压塑料瓶使装有锌粒的尼龙袋浸没在稀硫酸中。
(5)甲烷完全燃烧生成二氧化碳、水,反应的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O。
(6)燃烧需要同时具备三个条件:物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。丙同学制作的安全矿灯如图:采用一种网眼很小的铜网罩住火焰,使得网外的温度不会明显升高。从燃烧的条件分析,该安全矿灯不会引燃瓦斯的原因是温度没有达到瓦斯的着火点。
(7)
A. 是严禁烟火图标,此选项符合题意;
B. 是禁止燃放鞭炮图标,此选项不符合题意;
C. 是禁止吸烟图标,此选项不符合题意。
故选A。
迁移创新
21.(25-26九年级上·广东肇庆·阶段检测)化学反应需要一定的条件,调控化学反应具有重要意义。
(1)将食品置于冰箱中保存可减缓变质,原理是_____能影响化学反应。
(2)某小组按下列实验方案如下表。探究过氧化氢分解的影响因素,实验用到的H2O2溶液浓度为30%,催化剂的用量均相同,0~100秒广口瓶中压强的变化用△p表示。
编号
H₂O₂溶液的
体积/mL
水的体积
/mL
溶液
pH
催化剂
种类
△p
/kPa
1
15
15
5
FeCl3
49
2
V1
20
5
FeCl3
26
3
V2
25
5
FeCl3
20
4
5
25
5
CuCl2
10
5
5
25
5
CuSO4
7
i. 实验 1、2、3 用于探究H2O2溶液浓度对H2O2分解快慢的影响,则V1 =______、V2 =______。
ii. 依据实验3、4的数据,可得出的结论是_______。
iii. 在上述实验的基础上,提出一个可继续探究的问题:______。
(3)研究和调控燃烧能提升化学反应的应用价值。将蜡烛置于空气中如图1,测定从点燃到熄灭过程中气体浓度(体积分数)的变化,结果如图2。
i. 为了探究蜡烛熄灭的原因,用空气占95%、CO2占5%的混合气体重做实验,观察到蜡烛______(填“能”或“不能”)点燃,说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。
ii. 用红磷燃烧探究空气中氧气的含量,装置如图3,排除装置与操作误差后,发现实验结果总是低于氧气的真实含量,原因可能是______。
iii. 煤矿井下的空气通常含有甲烷,不断鼓入新鲜空气是防止发生燃烧或爆炸的举措之一,其原理是通过_____使甲烷燃烧无法达到所需的条件。
【答案】(1)温度
(2) 10 5 催化能力:FeCl3>CuCl2 溶液pH对FeCl3催化作用的影响/其他条件相同时CuCl2和CuSO4催化能力不同的原因(合理即可)
(3) 能 氧气体积分数下降到一定程度时,红磷熄灭,氧气未消耗完 降低甲烷的体积分数
【详解】(1)食物变质包含氧化等化学反应,置于冰箱中,会使温度降低,温度越低,分子运动越慢,化学反应速率越慢,即温度能影响化学反应。
(2)i. 探究 H2O2 溶液浓度对反应速率的影响,应控制催化剂种类、用量及浓度等条件不变。为保证催化剂浓度不变,需使各组实验的溶液总体积相等。由实验1可知,溶液总体积为 15 mL + 15 mL = 30 mL 。因此, V1 = 30 mL − 20 mL = 10 mL , V2 = 30 mL − 25 mL = 5 m L 。
ii.对照实验3、4的数据,其他量保持相同,变量只有催化剂的种类,故实验3、4探究的是催化剂种类对过氧化氢分解快慢的影响,根据实验3的△p数值大于实验4,所以可得出的结论是:催化能力:FeCl3>CuCl2。
iii.在上述实验的基础上,还可以探究其他条件相同时溶液pH对FeCl3催化作用的影响,或者其他条件相同时CuCl2和CuSO4催化能力不同的原因。(合理即可)
(3)i.由蜡烛从点燃到熄灭过程中气体浓度的变化图可知,蜡烛熄灭时体积分数占16%。为了探究蜡烛熄灭的原因,用空气占95%、 CO2占5%的混合气体重做实验,因空气占95%,空气中氧气占21%,所以混合气体中氧气占95%×21%≈19%,19%>16%,若蜡烛能点燃,可说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。
ii.用红磷燃烧探究空气中氧气的含量,装置如图3,排除装置与操作误差后,发现实验结果总是低于氧气的真实含量,原因可能是氧气体积分数下降到一定程度时,红磷熄灭,氧气未消耗完;
iii.煤矿井下的空气通常含有甲烷,不断鼓入新鲜空气,是为了降低甲烷的体积分数,使甲烷无法达到燃烧所需的条件。
22.(26-27九年级上·辽宁·阶段检测)“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗、炼钢等。“新型肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,其本质也和“富氧空气”差不多,化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究,进行以下实验。
实验一:混制“富氧空气”。
(1)用高锰酸钾制取氧气,反应的化学式表达式为_____。
(2)如图1,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为250mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管_____(选“a”或“b”)通入,先通入氮气排出120mL水,再通入氧气排出_____mL水。
实验二:测定“富氧空气”中氧气的含量。
用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷),操作如下。
Ⅰ.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为80mL;
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷,充分反应;
Ⅲ.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为38mL。
回答问题:
(3)操作Ⅱ中可观察到现象:_____;反应的化学式表达式为_____。
(4)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_____。
(5)若操作Ⅰ量筒读数时仰视,操作Ⅲ量筒读数时俯视,则测得实验结果_____(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验三:研究“富氧空气”的应用
通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如下图:
(6)结合图3,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:_____。
(7)结合图4,简述减少燃料燃烧尾气污染的措施:_____。
实验四:空气中氧气含量的再探究
(8)化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定容器中剩余氧气与时间的关系如图5,下列说法正确的是_____。
A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.该实验证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应
C.三个均为氧气过量
D.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
【答案】(1)
(2) b 80
(3) 红磷燃烧生成大量白烟,气球先变大后变小 P + O2P2O5
(4)42%
(5)偏大
(6)随着氧气含量的升高,燃烧产生的温度先升高后降低
(7)增加氧气含量
(8)B
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾二氧化锰和氧气,表达式为。
(2)气体密度比水小,排水法收集氧气应该短进长出,故气体应从装置中的管b通入;
通入氮气排出120mL水,则收集氮气体积为120mL,那么收集氧气体积为,故再通入氧气排出80mL水。
(3)红磷燃烧放出大量热,温度升高,压强变大,气球变大,反应后装置中气体减小,恢复至室温,气球变小,故操作Ⅱ中可观察到现象:红磷燃烧生成大量白烟,气球先变大后变小;
磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,反应的化学式表达式为:P + O2P2O5。
(4)量筒内减小水的体积为80-38=42mL,则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为42%。
(5)若操作Ⅰ量筒读数时仰视,读数偏小,实际液体体积偏大,操作Ⅲ量筒读数时俯视,则读数偏大,实际液体体积偏小,故导致计算进入装置中水体积偏大,测得实验结果偏大。
(6)结合图3可知,随着氧气含量的升高,燃烧产生的温度先升高后降低。
(7)结合图4可知,提高氧气含量可减少燃料燃烧排放的烟气量,故减少燃料燃烧尾气污染的措施:增加氧气含量。
(8)A.由图可知,白磷消耗氧气更彻底,故测定空气中氧气含量效果最好的是白磷,错误;
B.比较白磷与红磷反应图像,在氧气含量较低处均出现波动,证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应,正确;
C.用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,说明三个均为蜡烛、红磷、白磷过量,错误;
D.若用这三种物质做实验,反应后仍有部分氧气剩余,故测得空气中氧气含量偏低,错误。
故选B。
23.(2026·福建漳州·模拟预测)某化学小组开展“探究燃烧的奥秘”活动。
任务一 认识燃烧
(1)《天工开物》中有关“火折子”的记载:“以白薯蔓浸水……辅以硝五钱、硫黄二两、松香四钱……装入竹筒,吹气复燃。”
①“吹气复燃”的原理是___________________。
②火折子在使用过程中会闻到刺激性气味,原因是_________________(用化学方程式表示)。
③要实现火折子较长时间保存火种,盖上火折子的盖子时,需注意的事项是_____________。
任务二 调控燃烧
(2)西汉彩绘雁鱼青铜钉灯和工作原理如图 1所示。灯罩可自由开合,雁腹中盛放少量清水,可吸收燃烧时产生的烟尘,减少空气污染。
①灯油含碳量高,灯油燃烧产生烟气的原因是______________________________________。
②雁鱼灯的灯罩可以自由开合,移动灯罩开合程度调整灯的亮度,从燃烧条件角度分析其原理是_________________________________________________________________________。
任务三 探究火场逃生
(3)按图2装置模拟建筑火灾现场,在封盖容器底部放置两根高低不同的蜡烛,在烛芯附近放置 传感器(见 和 传感器(见 点燃蜡烛后迅速封盖,采集相关数据,实验结果如图3所示。
①图2所示实验中,可观察到________(填“高”或“低”)处蜡烛先熄灭。
②结合图3分析,当建筑发生火灾时,下列逃生方法较合理的是________(填字母)。
A.直立行走 B.匍匐前进 C.躺平挪动
【答案】(1) 吹气为可燃物补充了氧气,增大了可燃物周围的氧气浓度,使燃烧复燃 不能完全密封,需留有少量缝隙(保证少量氧气进入,维持缓慢燃烧)
(2) 灯油含碳量高,氧气不足时碳发生不完全燃烧,产生炭黑小颗粒,形成烟气 通过改变灯罩开合程度,改变进入灯罩内的氧气量,进氧量越大燃烧越剧烈,以此调整灯的亮度
(3) 高 B
【详解】(1)①“吹气”的核心作用是为原本缺氧缓慢燃烧的可燃物补充氧气,增大氧气浓度,使燃烧重新变旺,即“复燃”。
②火折子中含有硫黄,硫燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫,据此写出反应方程式。
③要长时间保存火种,需要可燃物维持微弱燃烧(既不熄灭也不快速烧尽),因此盖盖子时不能完全密封,需要留少量缝隙让少量氧气进入。
(2)①含碳量高的可燃物燃烧时,若氧气供应不足,碳不完全燃烧会产生细小的炭黑颗粒,这些颗粒就是烟气的主要成分。
②燃烧的剧烈程度与氧气量有关:灯罩开合越大,进入的氧气越多,燃烧越旺,灯越亮;反之燃烧变弱,灯变暗,因此可以通过开合调整亮度。
(3)①燃烧放热,生成的热二氧化碳密度小于空气,会聚集在容器上方,因此高处蜡烛先因缺氧熄灭。
②根据图3数据:位置越高,氧气含量越低,二氧化碳/有毒烟气浓度越高,因此逃生需要贴近地面;匍匐前进既保证身体处于低位(氧气充足、有毒烟气少),又可以正常移动逃生,因此选B。
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