Question

【题目】研究小组设计如下实验对燃烧条件进行探究。

（查阅资料）温度达到40℃时白磷才能够燃烧，150℃时棉花才能燃烧。

（实验步骤）

Ⅰ.检查装置（由a、b、c、d连接而成）气密性。

Ⅱ.如图所示，向装置内添加适量药品。

Ⅲ.向装置b烧杯内加入冰水，打开K1，关闭K2，向U型管通入O2。

Ⅳ._____。

Ⅴ.按步骤Ⅳ操作后，观察到白磷及棉花燃烧，在燃烧过程中，关闭K1，打开K2，向U型管通入CO2。回答问题：

（1）检查装置a的气密性的方法：_____。

（2）步骤Ⅲ中，观察到U型管内白磷和棉花都不燃烧，其原因是_____。若往烧杯b中加入适量的氧化钙固体，则可观察到白磷燃烧，原因是_____。

（3）步骤Ⅳ证明可燃物燃烧需要氧气，请完善实验方案并回答问题：

①操作1：关闭K1，打开K2，通入CO2至装置c中。现象：澄清石灰水变浑浊。该操作的目的是_____，澄清石灰水变浑浊的方程式_____。

②操作2：将装置b烧杯内的水换成40℃以上的热水。现象：_____。

③操作3：_____。现象：观察到U型管右端先产生白烟，片刻后U型管右端的棉花开始燃烧。

（4）步骤V可观察到的现象为_____，说明CO2具有的性质有_____。

Answer 1

【答案】把b中的冰水换成80℃的水 关闭K1，推或拉注射器活塞一段距离，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气 温度没有达到白磷、棉花的着火点 氧化钙溶于水放热，使温度达到白磷的着火点 证明b装置U型管中充满二氧化碳 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 白磷和棉花都不燃烧 打开K1，关闭K2，向U型管通入O2 白磷和棉花都熄灭 不能燃烧，不支持燃烧

【解析】

过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。

[实验步骤]

Ⅳ温度达到40℃时白磷才能够燃烧，150℃时棉花才能燃烧，按步骤Ⅳ操作后，观察到白磷及棉花燃烧，故应该把b中的冰水换成80℃的水。

（1）检查装置a的气密性的方法是关闭K1，推或拉注射器活塞一段距离，松手后活塞回到原处，说明装置不漏气。

（2）物质燃烧的条件是物质是可燃物、温度达到可燃物着火点以上、有氧气参与，步骤Ⅲ中，观察到U型管内白磷和棉花都不燃烧，其原因是温度没有达到白磷、棉花的着火点。若往烧杯b中加入适量的氧化钙固体，则可观察到白磷燃烧，氧化钙和水生成氢氧化钙，放出大量热，故原因是氧化钙溶于水放热，使温度达到白磷的着火点。

（3）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故操作的目的是证明b装置U型管中充满二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

②可燃物燃烧需要氧气，操作2：将装置b烧杯内的水换成40℃以上的热水，装置内充满二氧化碳，没有氧气，故现象白磷和棉花都不燃烧。

③燃烧需要氧气，观察到U型管右端先产生白烟，片刻后U型管右端的棉花开始燃烧，故操作3：打开K1，关闭K2，向U型管通入O2。

（4）步骤V可观察到的现象为白磷和棉花都熄灭，说明CO2具有的性质有不能燃烧，不支持燃烧。