题目内容

1855年，瑞典人设计制造了世界上第一盒安全火柴．现在用的火柴盒外侧一般涂上红磷和玻璃粉，火柴梗的头上由氯酸钾、二氧化锰和三硫化二锑（Sb₂S₃）组成的引火药．划火柴时发生了以下变化过程：①火柴头蹭一下盒外侧产生火星，并冒出白烟；②进而使三硫化二锑燃烧，三硫化二锑与空气中氧气反应生成三氧化二锑（Sb₂O₃）和二氧化硫，③氯酸钾受热后在二氧化锰的作用下发生分解反应生成氯化钾，并放出氧气，帮助火柴梗持续燃烧．根据以上叙述，回答下列问题．
（1）通过以上事实对可燃物燃烧条件的分析中错误的是．
A．红磷、氯酸钾、三硫化二锑是可燃物
B．划火柴时的摩擦生热使温度达到三硫化二锑的着火点
C．火柴梗的着火点高于三硫化二锑的着火点
D．三硫化二锑的着火点高于红磷的着火点
（2）上述变化过程③中二氧化锰在变化前后其质量与化学性质都未改变，你推测二氧化锰在此变化过程中做．
（3）试写出火柴点燃过程中①、②、③三步反应的化学反应方程式：
①；②；③．
（4）以上化学反应②中，在变化前后化合价发生变化的元素是．（写元素符号）

解：（1）A、红磷、氯酸钾、三硫化二锑三种物质中，氯酸钾不是可燃物．故A不正确；
B、由已知条件可知，是先达到红磷的着火点，红磷燃烧后再引燃三硫化二锑．故B不正确；
C、由已知条件可知，是先引燃三硫化二锑，使氯酸钾受热放出氧气，帮助火柴梗燃烧更旺．所以火柴梗的着火点高于三硫化二锑的着火点．故C正确；
D、因为红磷先燃烧的，说明红磷的着火点最低．故D正确．
故选AB．
（2）根据催化剂的定义，在化学变化前后其质量与化学性质都未改变的物质叫做催化剂，可以知道二氧化锰在此变化过程中做催化剂，故答案为：催化剂
（3）磨擦时产生热量，温度升高先达到红磷的着火点使得磷会燃烧，所以反应应有磷燃烧的反应；点燃了三硫化二锑，所以也有三硫化二锑在空气气中燃烧的反应；氯酸钾加热放氧气，所以有氯酸钾分解的反应；此外，火柴梗是木质的，所以有炭+氧气→二氧化碳；系列反应的起点应由磨擦引起红磷自燃而起，所以红磷的着火点最低．红磷自燃后，引起三硫化二锑燃烧，之后氯酸钾分解，从而因放出氧气而使火柴梗（炭）燃烧的更旺．所以火柴点燃、燃烧过程中发生的四步化学反应的化学方程式依次是：①4P+5O₂ $\text{[math]}$ 2P₂0₅；②2Sb₂S₃+9O₂ $\text{[math]}$ 2Sb₂0₃+6SO₂；③2KClO₃ $\text{[math]}$ 2KCl+3O₂↑；④C+O₂ $\text{[math]}$ CO₂；
故答案为：①4P+5O₂ $\text{[math]}$ 2P₂0₅；②2Sb₂S₃+9O₂ $\text{[math]}$ 2Sb₂0₃+6SO₂；③2KClO₃ $\text{[math]}$ 2KCl+3O₂↑；
（3）根据元素化合价的知识，单质元素的化合价为0；化合物中各元素化合价的代数和为零．我们可以知道在化学反应②中，反应前S闲-2价，反应后S显+4价；反应前O显零价，反应后O显-2价，故答案为：O，S
分析：（1）A、分析题目所给信息，火柴上的物质有：红磷、炭、氯酸钾、二氧化锰、三硫化二锑；
B、磨擦时产生热量，温度升高先达到红磷的着火点使得磷会燃烧，
C、先引燃三硫化二锑，使氯酸钾受热放出氧气，帮助火柴梗（主要成分是炭）燃烧更旺；
D、红磷先燃烧的，说明红磷的着火点最低；
（2）在化学变化前后其质量与化学性质都未改变的物质叫做催化剂．
（3）磨擦时产生热量，温度升高先达到红磷的着火点使得磷会燃烧，所以反应应有磷燃烧的反应；点燃了三硫化二锑，所以也有三硫化二锑在空气气中燃烧的反应；氯酸钾加热放氧气，所以有氯酸钾分解的反应；此外，火柴梗是木质的，所以有炭+氧气→二氧化碳；系列反应的起点应由磨擦引起红磷自燃而起，所以红磷的着火点最低．红磷自燃后，引起三硫化二锑燃烧，之后氯酸钾分解，从而因放出氧气而使火柴梗（炭）燃烧的更旺．
（4）根据元素化合价的知识，单质元素的化合价为0；化合物中各元素化合价的代数和为零．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．