题目内容

13.某化学小组围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动,请你参与完成:

【知识回忆】可燃物燃烧的必备条件是与氧气(空气)接触;温度达到可燃物的着火点.
【交流讨论】(1)改进后的装置(如图二)与图一相比,其优点是减少污染.欲使图二中的红磷着火,可将
试管从水中取出擦干加热;
(2)将装有某气体的大试管口朝下垂直插入水中,使试管罩住白磷(如图三所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管所装气体可能是氧气.
【综合应用】
“水火不相容”是指水能灭火,其实水有时也可以“生火”,比如钾遇水会立刻着火,因为钾遇水生成氢气和氢氧化钾,该反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应,其反应文字表达式为钾+水→氢气+氢氧化钾.

分析 [知识回忆]燃烧需要同时满足三个条件才能发生:一是物质具有可燃性,二是可燃物与氧气接触,三是可燃物的温度达到着火点;
[交流讨论](1)对比图一、图二,图二把磷放入密闭的试管中进行实验,可以防止生成的五氧化二磷造成空气污染;从水中取出的试管外壁沾有水,直接进行加热易造成试管受热不均匀而炸裂;
(2)白磷的温度达到了着火点而没能和氧气接触,燃烧需要氧气支持,试管内应提供燃烧需要的氧气;
[综合应用]燃烧所需要温度达到着火点,钾的燃烧说明反应放出了热量使钾的温度升高至着火点;钾与水发生置换反应,生成氢气和碱氢氧化钾.

解答 解:【知识回忆】可燃物发生燃烧需要同时满足与氧气或空气接触且温度达到着火点;
故答案为:与氧气(空气)接触,温度达到可燃物的着火点;
[交流讨论](1)图二中磷放入密闭的试管中,可以防止燃烧后生成的五氧化二磷污染环境,而图一的燃烧产生直接排入空气;取出的试管壁上有水,应擦干后再进行加热,以防止试管受热不均匀而炸裂;
故答案为:减少污染(环保);
(2)试管内应为空气或氧气,以满足磷燃烧所需要的氧气;
故答案为:氧气(空气);
【综合应用】该反应放出的热量使钾的温度达到钾物质的着火点;根据质量守恒定律及碱类物质的由金属与氢氧根组成的特点,可判断钾与水反应生成的碱为氢氧化钾,同时放出氢气;反应文字表达式为:钾+水→氢气+氢氧化钾.
故答案为:放热;钾+水→氢气+氢氧化钾.

点评 根据燃烧所需要满足的三个条件,对实验中物质所处环境进行分析,判断影响燃烧发生的因素.

练习册系列答案
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13.小明在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时,滴加盐酸前忘了加入指示剂,导致无法判断该中和反应进行的程度.于是他对所得溶液的酸碱性进行探究.
[探究目的]探究所得溶液的酸碱性.
[提出猜想]所得溶液可能呈酸性,也可能呈中性,还可能呈酸性.
[实验验证]
实验操作实验现象结  论
用试管取该溶液1-2mL,滴入1-2滴无色酚酞试液,振荡若无色酚酞试液变红色.溶液呈碱性;
若无色酚酞试液变不色.溶液呈中性或酸性;
[分析与思考]
(1)用pH试纸可以粗略地测出溶液的酸碱度.
(2)若溶液呈碱性,则溶液中使其呈碱性的离子是OH-(填写微粒符号),为避免碱性溶液污染环境,小明对所得溶液进行了如下处理:向溶液中逐滴加入硫酸铜溶液,并发生了反应,直到不产生沉淀为止.然后过滤,把滤液倒入蒸发皿进行加热蒸发溶剂,得到NaCl晶体.上述产生沉淀的化学方程式CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4.
(3)若无色酚酞试液变不色,为了进一步确定溶液的酸碱性,小明提出了以下方案:
方案一:取样,加入Na2CO3溶液,若观察到有气泡产生,则所取的溶液呈酸性;若无明显现象,则溶液呈中性.
方案二:取样,加入铁屑,若有大量气泡产生,则所取的溶液呈酸性;该反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;若无明显现象,则溶液呈中性.
方案三:…
1.化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术(如图甲),他将包有过氧化钠(Na2O2)粉末的脱脂棉放在石棉网上,向棉花上滴了几滴水,棉花立刻燃烧了起来.同学们产生了浓厚的兴趣,为什么脱脂棉会燃烧起来呢?

【提出猜想】
a.小新认为过氧化钠(Na2O2)与水反应生成了可以支持燃烧的物质.
b.小海又根据燃烧的条件,对小新的猜想进行了补充:此反应还会放热.
【实验与分析】同学们设计了如图乙的实验装置.
(1)打开分液漏斗的活塞,控制水滴加的速度,看到试管中有气泡产生,将带火星的木条靠近P出口,看到木条复燃,你推测此气体可能是O2.
(2)实验中还观察到,烧杯中的导气管口有气泡冒出,产生这一现象的原因是过氧化钠与水反应放热使锥形瓶内压强增大.
(3)完成了以上实验,老师介绍该反应的产物一共有两种,于是同学们又展开了进一步的研究,继续探究反应后生成的另一种物质.请你回答:另一种产物必含的元素是Na和H.
【老师介绍】过氧化钠不仅可以和水发生反应,也可以和二氧化碳反应,也能生成氧气.因此,过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气.
【补充实验】
明确了以上性质,小红同学又设计了一个实验(如图丙):将一团包有过氧化钠的粉末的棉花塞到漏斗的管中,漏斗下方点燃一支短蜡烛 (蜡烛火焰与棉花不接触).请回答:棉花能(填“能”或“不能”)燃烧.这主要是因为蜡烛燃烧生成能与过氧化钠(Na2O2)反应的物质水和二氧化碳,同时反应放热.
【实验反思】结合上述实验事实,同学们对于运输过氧化钠固体提出了安全建议:隔绝空气(至少填写一条).
8.某兴趣小组活动中,同学们 按图11装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究.探究过程中,大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问.
[查阅资料]白磷的着火点是40℃,红磷 的着火点是240℃,…燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,可能与空气中水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3).
[交流与讨论]白烟对人体健康有害,该实验装置必须改进.
[改进与实验]同学们按改进后的图12装置进行实验,请你帮助他们将下表补充完整.

现象解释
试管中白磷燃烧,热水中白磷没有燃烧.
b试管中红磷没有燃烧.
b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因是①温度未达到红磷的着火点,②热水中的白磷没有与氧气(或空气)接触.
[反思与评价](1)改进后的图2装置与图1装置比较,优点是防止白磷燃烧产生的五氧化二磷扩散,污染环境和危害人体健康.
(2)小林指出图2装置仍有不足之处,并设计了图3装置,其中气球的作用是避免橡皮塞因试管内气体热膨胀飞出,造成安全事故.
[拓展与迁移]实验小结时,小朱说:“待a试管冷却后,如将试管口紧贴水面(室温下).并取下橡皮塞,将看到液体进入试管”.这一说法得到大家的一致认同.小晶问:“如果不考虑橡皮塞占试管的容积,进入a试管内液体的体积会是多少呢?大家争论后,出现两种预测.甲:接近试管容积的$\frac{1}{5}$;乙:不一定接近试管容积的$\frac{1}{5}$.
你赞同的预测是乙  (填“甲”或“乙”),理由是白磷的量不清楚,所以无法确定是否能够完全消耗氧气.

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