Question

6．化学兴趣小组在老师的帮助下围绕燃烧实验开展相关研究．
探究一：氢气的燃烧实验

（1）用锌和稀硫酸制取氢气，从图1中选择仪器组装一套随开随停的发生装置，所需仪器为ABD（填编号）；仪器B的名称是长颈漏斗．  
（2）按图2操作研究氢气的燃烧实验，需用试管收集不同体积比的氢气与空气的混合物，现用（1）中组装的正确装置制取氢气，如何用试管（假设试管容积为10mL）收集氢气与空气体积比为4：1的混合气体，写出其操作方法：试管先装入8mL水，用拇指堵住试管口，倒扣在水槽中，用排水法收集氢气，将剩余的水排出．
（3）用不同体积比的混合气体做氢气的燃烧实验，结果如表：

序号	1	2	3	4	5	6	7
氢气与空气体积比	9：1	8：2	7：3	5：5	3：7	1：9	0.5：9.5
点燃现象	安静 燃烧	安静 燃烧	弱的 爆鸣声	强的 爆鸣声	强的 爆鸣声	弱的 爆鸣声	不燃烧 不爆鸣

分析上表信息，你对燃烧或燃烧条件的新认识是可燃物能否燃烧除具备燃烧条件，还与可燃物的浓度（或纯度）有关（或其他合理答案）．
探究二：可燃性粉尘燃烧剧烈程度的影响因素
（4）用如图3装置研究某可燃性粉尘颗粒大小对燃烧剧烈程度的影响，燃烧剧烈程度用燃烧产生的最大压力衡量，容器内壁的传感器可测出燃烧产生的最大压力．
①实验过程中需改变的实验条件是可燃性粉尘颗粒大小，不能改变的是可燃性粉尘的质量、容器的体积、打气筒打入气体的量（仅列三种）；
②实验测得可燃性粉尘颗粒大小与燃烧产生的最大压力的关系如图4所示，其原因是可燃性粉尘直径越大，粉尘质量越大，难以分散到空气中乙空气充分接触．

（5）兴趣小组另测得可燃性粉尘浓度与燃烧产生的最大压力的关系如图5所示，结合图5信息，提出防止可燃性粉尘发生燃烧的合理建议：①禁止烟火；②通风降低粉尘的浓度（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）用锌和稀硫酸制取氢气，属于固液常温型，据此结合仪器B的名称进行分析解答．
（2）根据试管先装入8mL水，集气瓶中有2mL的空气，将水排出即可．
（3）根据用不同体积比的混合气体做氢气的燃烧实验数据表，氢气与空气体积比为9：1、8：2时，氢气安静的燃烧；继续增加氧气的比例，氢气发生爆炸；氢气与空气体积比为0.5：9.5，不燃烧、不爆鸣；进行分析解答．
（4）①根据题意，研究的是某可燃性粉尘颗粒大小对燃烧剧烈程度的影响，可利用控制变量法，可知其它条件相同，进行分析解答．
②由实验测得可燃性粉尘颗粒大小与燃烧产生的最大压力的关系图，可燃性粉尘直径越大，燃烧产生的最大压力越小，进行分析解答．
（5）由兴趣小组另测得的可燃性粉尘浓度与燃烧产生的最大压力的关系图，最大压力随着可燃性粉尘浓度增加而增大，达到一定值后，随着可燃性粉尘浓度增加而减小，进行分析解答．

解答 解：（1）用锌和稀硫酸制取氢气，属于固液常温型，要求是随开随停，需要使用带活塞或者是止水夹的仪器组合来进行实验，同时需要让固体和液体进行分离，需要用到ABD；仪器B的名称是长颈漏斗．
（2）试管先装入8mL水，集气瓶中有2mL的空气；再用排水法，通入氢气，将剩余的水排出，这样就收集到了一试管氢气与空气体积比为4：1的混合气体．
（3）由用不同体积比的混合气体做氢气的燃烧实验数据表，氢气与空气体积比为9：1、8：2时，氢气安静的燃烧；继续增加氧气的比例，氢气发生爆炸；氢气与空气体积比为0.5：9.5，不燃烧、不爆鸣；说明可燃物能否燃烧除具备燃烧条件，还与可燃物的浓度（或纯度）有关（或其他合理答案）．
（4）由题意用如图3装置研究某可燃性粉尘颗粒大小对燃烧剧烈程度的影响，燃烧剧烈程度用燃烧产生的最大压力衡量，容器内壁的传感器可测出燃烧产生的最大压力．
①由实验目的，实验过程中需改变的实验条件是可燃性粉尘颗粒大小；其它条件均不能改变，如可燃性粉尘的质量、容器的体积、打气筒的压力、蜡烛的大小等．
②由实验测得可燃性粉尘颗粒大小与燃烧产生的最大压力的关系图，可燃性粉尘直径越大，燃烧产生的最大压力越小，可燃性粉尘直径越大，粉尘质量越大，难以分散到空气中乙空气充分接触（合理即可）．
（5）由兴趣小组另测得的可燃性粉尘浓度与燃烧产生的最大压力的关系图，最大压力随着可燃性粉尘浓度增加而增大，达到一定值后，随着可燃性粉尘浓度增加而减小，提出防止可燃性粉尘发生燃烧的合理建议：①禁止烟火；②通风，降低可燃性粉尘的浓度．
故答案为：（1）ABD；长颈漏斗；
（2）试管先装入8mL水，用拇指堵住试管口，倒扣在水槽中，用排水法收集氢气，将剩余的水排出．
（3）可燃物能否燃烧除具备燃烧条件，还与可燃物的浓度（或纯度）有关（或其他合理答案）．
（4）①可燃性粉尘颗粒大小；可燃性粉尘的质量、容器的体积、打气筒的压力等；②可燃性粉尘直径越大，粉尘质量越大，难以分散到空气中乙空气充分接触；
（5）通风降低粉尘的浓度（合理即可）．

点评 本题有一定难度，熟练掌握氢气的实验室制法、燃烧的条件、影响燃烧剧烈程度的因素等是正确解答本题的关键．