1.为探究物质的燃烧条件,小乐同学做了如图所示的实验。向一个大烧杯中加入约80℃的热水大半杯。在水中放入一小块白磷,在两支试管中分别放入足量的白磷和红磷。(白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃)根据实验现象,完成问题:
(1)通过对比__________(选填“①”、“②”或“③”)两者的现象,可得出物质燃烧需要氧气。
(2)写出热水在实验中的一点作用:_____________________________。
(3)若利用反应后的试管1验证空气中氧气约占空气总体积的1/5,应如何操作? 请写出操作步骤,并描述可能观察到的现象________________________。
2.如右图所示,纸火锅在杭城悄然兴起。据了解这种纸火锅的材料是普通的纸,白色的底衬着火锅食料,干净、醒目;纸火锅使用燃料的主要成分是固体酒精,在使用时无烟、无味。请回答下列问题。
(1)发现纸火锅里的汤已沸腾,但与火焰接触的纸却没有着火的原因是__________。
(2)纸火锅的锅底与固体酒精之间留有一定的缝隙,说明燃烧需要__________。
3.兴趣小组同学对“可燃物燃烧的条件”进行探究。
(1)小欢按图甲装置进行实验,观察到如下实验现象,请解释部分实验现象:
(2)小乐认为图甲装置有不足之处,并设计了图乙装置,其中气球的作用是____________;实验过程中与试管a相连的玻璃管上的气球如何变化?__________________________________。
4.用如图装置(夹持仪器略去)研究可燃物的燃烧条件。(白磷着火点为40℃,红磷着火点240℃,P2O5能与水反应。)
①通入N2,将W管右侧部分放入热水中,a、b处白磷均不燃烧;
②通入O2,a处白磷不燃烧,b处白磷燃烧。
(1)实验过程①中,a、b处白磷均不燃烧是因为可燃物燃烧需要 。
(2)关于该实验的说法中,正确的有___________(填序号)。
A.湿棉花的作用是防止P2O5污染空气
B.其他条件和过程都不变,用红磷代替白磷,也能得到可燃物的燃烧条件
C.②中a处白磷不燃烧是因为温度没有达到着火点
5.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 。
6.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
7.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 。
8.某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
(1)写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式 。
(2)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
(3)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
【查阅资料】
物质/°C 熔点/°C 沸点/°C 燃烧时温度/°C
石蜡 50-70 300-350 约600
铁 1535 2750 约1800
钠 97.8 880 约1400
由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。
9.当把燃着的小蜡烛放入一个集气瓶中并塞紧胶塞时,蜡烛一会儿就熄灭了。那么,蜡烛为什么会熄灭呢?某化学兴趣小组进行了如下探究,请你填答相关空格。
【提出猜想】猜想Ⅰ:蜡烛燃烧把集气瓶内的氧气耗尽,导致蜡烛熄灭。
猜想Ⅱ:蜡烛燃烧随集气瓶内氧气含量的降低而变弱,放出的热量减少,使温度降至蜡烛的着火点以下,导致蜡烛熄灭。
猜想Ⅲ:蜡烛燃烧产生的二氧化碳能灭火,导致蜡烛熄灭。
【进行实验】小组设计如下图所示的实验装置,并进行实验来验证猜想。
实验操作 实验现象
点燃蜡烛并连同胶塞上的其它仪器药品一起放入集气瓶中,塞紧胶塞。 ①蜡烛火焰逐渐变微弱最终熄灭。
蜡烛熄灭并静置冷却后,将铜丝上提,使盛有白磷的铜网勺高于试管口,试管倒下,水流出。 ②一会儿后,白磷着火燃烧,有大量白烟产生。
【分析及结论】
(1)瓶内的白磷能燃烧,证明猜想Ⅰ和________不能成立。
(2)集气瓶中装入一些生石灰的设计,目的是________。
(3)我们根据成立的猜想认为,应该把“燃烧需要氧气”这一燃烧发生的条件补充完善为“________”。
10.如图所示,探究“物质燃烧的条件”实验时,将一根火柴折断,分成火柴头(主要成分为氯酸钾、二氧化锰、硫磺和玻璃粉)和火柴梗两部分,放在铜片上加热。
(1)当观察到 现象时,说明物质的燃烧和着火点有关;
A.火柴头先被点燃B.燃烧剧烈程度不同C.燃烧持续时间不同
(2)火柴头点燃的瞬间可观察到“喷”出火焰,这是因为火柴头受热,内部某些物质反应产生了氧气,使燃烧更旺。该现象说明了氧气具有 性;
(3)森林火灾在我国及全球各地频发,消防员通常会用大型吹风机的风筒对着火焰吹风,以达到灭火的目的。此灭火的原理是 。
11.用如图所示实验验证可燃物的燃烧条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃。
(1)设计B、D的目的是 。
(2)能验证可燃物燃烧温度需要达到着火点的现象是 。
12.按如下实验步骤,验证可燃物燃烧的条件是什么?其中实验装置气密性良好,所用药品均足量(已知红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃)。
步骤一:向大烧杯中注入足量的冷水,打开K1、关闭K2,向下压左侧注射器活塞,使生成的氧气持续通入U形管,并观察U形管中现象;
步骤二:关闭K1、打开K2,向下压右侧注射器活塞,使生成的二氧化碳将U形管内的氧气排尽,然后将烧杯中的冷水换成等量的80℃的热水,并观察U形管中现象;
步骤三:……,并观察U形管中现象。
(1)步骤一和步骤二,探究燃烧的条件分别是 。
(2)简述步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法: 。
(3)补充完整步骤三的操作 ,并写出U形管中应观察到的现象 。
13.控制变量法是学习化学常用的方法.如图是探究燃烧条件的实验,请你根据实验图示和资料信息回答有关问题.
资料信息:白磷和红磷的着火点分别是40℃、240℃.
(1)铜片上的红磷不燃烧,是因为 .
(2)水中的白磷不燃烧,是因为 .
(3)如果要让水中的白磷在水下燃烧,应采取 的措施.
(4)通过以上实验事实证明,燃烧必须同时具备下列条件:
①可燃物;②氧气(或空气);③ .
参考答案
1.(1)①②(2)使烧杯内的白磷隔绝空气或提供热量 (3)待试管冷却后,将试管倒插入盛有足量水的水槽中,去塞,待水不再进入试管后,上下移动试管,使试管内液面和水槽液面相平,并观察进入试管水的体积。进入试管中的水约占试管容积的1/5
2.(1)温度没有达到纸的着火点(合理即可)(2)充足的助燃剂(空气、氧气都可以)
3.(1)①温度未达到红磷的着火点。②热水中的白磷没有与氧气(空气)接触。(2)避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而弹出,导致五氧化二磷散失而污染空气;先膨胀后变瘪。
4.(1)氧气(助燃剂) (2)A;C
【解析】(1)燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析即可;
(2)根据对整个装置的认识分析判断。
【解答】(1)实验过程①中,a处白磷和b处的白磷都与氮气接触,而没有与氧气接触,因此它们没有燃烧起来,即可燃物燃烧需要氧气(或助燃剂)。
(2)A.P2O5为很细的白色粉末,而湿棉花的作用是吸附P2O5,防止P2O5污染空气,故A正确;
B.其他条件和过程都不变,用红磷代替白磷,由于红磷的着火点远远高于热水的温度,因此红磷不可能燃烧,故B错误;
C.②中a处白磷不燃烧是因为它没有被加热,即温度没有达到着火点,故C正确。
5.(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。
6.(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7.(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。
8.(1)铁+氧气→四氧化三铁(条件:点燃) (2)气态 (3)沸点;有
【解析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,然后写出反应的文字表达式;
(2)蜡烛燃烧时,固态的蜡烛静止在桌面上,肯定不会通过导管上升到管口。由于气体具有流动性,因此上升到管口继续燃烧的应该是气态的物质。
(3)沸点是液态和气态的分界温度,当物质的温度高于沸点时应该为气态;如果燃烧时物质为气态,那么肯定有火焰产生。
【解答】(1)铁在氧气中点燃,生成四氧化三铁,文字表达式为:铁+氧气→四氧化三铁(条件:点燃);
(2)由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的。
(3)根据表格可知,石蜡的沸点为350℃,而燃烧时的温度为600℃,温度高于沸点,肯定为气态,即物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时温度有关。金属钠的沸点为880℃,而燃烧温度为1400℃,远远高于沸点,因此它燃烧时应该有火焰产生。
9.(1)Ⅲ
(2)生石灰与试管中倒下的水反应放热,提高集气瓶中的温度,使之达到白磷的着火点
(3)并达到燃烧所需的浓度
【解析】(1)瓶内的白磷能燃烧,说明集气瓶中仍有氧气,证明猜想Ⅰ和 猜想Ⅲ 不成立;
(2)可燃物燃烧除与氧气接触外还需温度达到着火点,生石灰与试管中倒下的水反应放热,可以提高集气瓶中的温度,使之达到白磷的着火点;
(3)有氧气若浓度很小可燃物也不能燃烧,所以燃烧需要氧气应需补充并达到燃烧所需的浓度。
10.(1)A(2)助燃(3)降低温度到着火点以下
【解析】(1)当观察到火柴头先被点燃的现象时,说明物质的燃烧和着火点有关;
(2)火柴头点燃的瞬间可观察到“喷”出火焰,这是因为火柴头受热,内部某些物质反应产生了氧气,使燃烧更旺。该现象说明了氧气具有助燃性;
(3)森林火灾在我国及全球各地频发,消防员通常会用大型吹风机的风筒对着火焰吹风,以达到灭火的目的。此灭火的原理是降低温度到着火点以下。
11.(1)验证可燃物燃烧需要与氧气接触(2)B中白磷燃烧,C中白磷不燃烧
【解析】(1)B、D两个实验中,可燃物和温度相同,B通入氧气,而D没有氧气,因此设置它们的目的是:验证可燃物燃烧需要与氧气接触;
(2)探究燃烧温度必须达到着火点时,必须控制可燃物和氧气接触相同,而改变可燃物的温度,因此选取实验B和C。B中温度高于白磷的着火点而燃烧,C中白磷温度低于着火点不会燃烧。
12.(1)是否达到着火点,是否有充足的氧气
(2)将燃着的木条放在U型管出口,若熄灭,则排尽
(3)关闭K2,打开K1,向下压左侧注射器活塞,使生成的氧气持续通入U型管;裹入红磷的棉花不燃烧,裹入白磷的棉花燃烧
【解析】(1) 步骤一和步骤二,探究燃烧的条件分别是温度是否达到着火点,是否有充足的氧气;
(2)步骤二中判断U形管内氧气若已经排尽,则U型管出口会有二氧化碳排出,检验方法是将燃着的木条放在U型管出口,若熄灭,则排尽 ;
(3)步骤三需让装置内有充足氧气,使白磷燃烧与其它步骤现象进行对比,操作为关闭K2,打开K1,向下压左侧注射器活塞,使生成的氧气持续通入U型管; U形管中应观察到的现象是裹入红磷的棉花不燃烧,裹入白磷的棉花燃烧;
13.(1)温度没有达到红磷的着火点(2)水中的白磷没有与氧气接触
(3)用导管向水下的白磷通入氧气(4)温度要达到着火点
【解析】(1)根据题意,红磷的着火点是240℃,铜片上的红磷不燃烧,是因为温度没有达到红磷的着火点.(2)水中的白磷没有与氧气接触,故水中的白磷不燃烧.(3)让水中的白磷在水下燃烧,需要与氧气接触,如果要让水中的白磷在水下燃烧,需要通入氧气.(4)通过以上实验事实证明,燃烧必须同时具备下列条件是可燃物、与氧气接触、温度要达到着火点.
燃烧条件的实验探究