初中化学氢气的化学性质与燃烧实验探究题

如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请完成实验报告：

实验目的	实验现象	实验结论
测定空气中       的体积分数．	白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后 停在刻度约为        （填整数）的位置上．	空气的成分按体积计算，            约占．

 

认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的，某兴趣小组为探究可燃物燃烧条件进行了如下实验．
【查阅资料】木炭是一种可燃物．
【提出问题】可燃物燃烧需要满足什么条件？
【作出猜想】猜想一：可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点；
猜想二：可燃物燃烧需要                 ．

【进行实验】某兴趣小组用上图所示的装置进行了实验．在完成气密性检查后填装药品，并已在整个装置中充满了氮气．实验过程中没有拆装仪器，请你参与完成后续的实验，并按要求填表．

步骤	操作	实验现象
①	点燃酒精灯	木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊
②	盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温	\
③	打开活塞，通入氧气	木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊
④	点燃酒精灯，继续通氧气

【结论】猜想一和二都正确．
【反思评价】
上述实验开始时充满了氮气，其目的是                   ．
该实验步骤②“盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温”中试管B的作用是               ．

某教师设计的创新实验装置图如下，请完成下列探究：

【实验内容】在500 mL的烧杯中放一金属圆柱体，注入400 mL热水，在圆柱体上放一小块白磷。在烧杯上盖一薄铜片，铜片的一端放一小堆红磷，另一端放一小块用滤纸吸干水后的白磷，观察。
【实验现象】铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，能说明的燃烧条件是         ；铜片上的白磷燃烧后，用一小烧杯罩在白磷上方，燃烧就停止，说明灭火的可以采用            原理；取下铜片后，用一支空试管向下罩住水中的金属圆柱体，水中白磷燃烧，其化学方程式是                  ；
【分析讨论】（1）铜片上放一小块白磷时，用滤纸将其表面的水吸干，原因是               。
（2）铜片上的白磷燃烧后，用一小烧杯罩在白磷上方，最好在烧杯内壁沾一些水，其原因是        。
【教师反思】教材P124[实验7-1]是一个对照鲜明，现象明显的探究实验。但是，该实验也存在不足。为了克服不足，在教学中，我对该实验进行的改进，改进后的优点有              （写出一条即可）.

(7分)有一种神奇的蜡烛，点燃任你怎么吹也吹不灭，而且看上去和普通的蜡烛一模一样，那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧？请你一起参与探究．
查阅资料：普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成，而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末，打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金，它的着火点只有150℃，当蜡烛燃烧时，金属并不燃烧但当蜡烛吹灭后，未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧，从而使蜡烛复燃．
老师告诉同学们，蜡烛芯内打火石中的某种金属可能是镁、铁或铜中的一种，为确定该金属的成分，大家设计了以下实验方案，请你填空和回答有关问题（注：不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响）．

“滴水生火”魔术：向包有淡黄色过氧化钠（Na₂O₂）粉末的脱脂棉上滴加水，脱脂棉随即燃烧。某同学对该“魔术”很感兴趣，设计实验进行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成什么物质?脱脂棉为什么会燃烧?
【实验1】取一支干燥的大试管，加入少量过氧化钠粉末，滴加蒸馏水，观察到试管内发生剧烈反应，产生大量气泡，用手触摸，试管底部发烫。
【提出猜想】生成的气体产物可能是：①        ；②        。
【实验2】为探究气体产物，进一步设计并完成如下实验。
请完成表中空格：

操 作	现 象	结 论
将带火星的木条伸入试管	带火星的木条复燃	气体产物是

【查阅资料】脱脂棉是经过化学处理去掉脂肪的棉花，极易燃烧；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
【实验结论】
①过氧化钠与水的反应是        反应（填“吸热”或“放热”）。
②脱脂棉燃烧的原因         。
③扑灭由过氧化钠引发的火灾时，可以选择的灭火材料是        。
A．二氧化碳          B．水            C．沙子

化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”，在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1），用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹（见图2）。在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：

【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO₂）和一种常见的气体单质。
【猜想与假设】对于生成的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲：二氧化氮； 乙：氮气； 丙：氧气； 丁：氢气；
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是：                                  。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是：          ，观察到的现象是                           ，说明同学丙的猜想正确，硝酸钾分解的化学方程式是                      。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：

温度/℃	20	40	60	80	100
溶解度/g	31．6	63．9	110	169	246

你对上述问题的解释是：                       。

科学探究常用控制实验条件(控制变量)进行对比实验的方法。如关于燃烧条件的探究有：可燃物、助燃物、着火点(温度)三个控制变量。
(1)某同学在探究燃烧条件的时候做了如下实验：
①把石块和木条同时放在酒精灯火焰上，这是把可燃物作为控制变量的一个对比实验，实验的结果是________________________。
②两支燃着的蜡烛分别放在两个集气瓶内，然后用玻璃片盖住其中一个集气瓶的瓶口，结果发现盖上玻璃片的集气瓶里面的蜡烛很快就熄灭了，而没有盖上玻璃片的集气瓶里的蜡烛没有熄灭。实验的结果证明____________，这个实验是把___________________作为控制变量进行的对比实验。
(2)实验证明，白磷和红磷都是可燃物。右图利用白磷和红磷进行燃烧条件的探究实验中，也运用了两个对比实验的方法。

①铜片上的白磷和红磷是把_________________作为控制变量的一个对比实验，实验的现象是_________________________，实验的结果证明__________________________。
②铜片上的白磷和水中的白磷是把____________作为控制变量的一个对比实验，实验的现象是________________________________________.

(10分)下图中的甲、乙两套装置都可以用来探究可燃物燃烧的条件。

(1)某同学用甲图所示的装置进行探究实验，观察到的现象是                 该反应属于      (填“化合”或“分解”)反应。
(2)另一同学用乙图所示的装置进行了探究实验，得出了以下四个实验事实：
①不通空气，热水中的白磷不能燃烧
②不通空气，冷水中的白磷不能燃烧
③通空气，热水中的白磷能燃烧
④通空气，冷水中的白磷不能燃烧
比较      (填序号)两个实验可以得出“可燃物燃烧需要与空气接触”的结论；比较      (填序号)两个实验可以得出“可燃物燃烧需要达到一定温度(着火点)”的结论。
(3)甲图与乙图所示实验相比，     (填“甲”或“乙”)更体现了化学实验的绿色化追求。
(4)同学们查阅资料获取到这样一条信息：“点燃的镁带可以在二氧化碳气体中继续剧烈燃烧，生成碳和氧化镁”。请写出该反应的化学方程式：                  ，你对燃烧或灭火有什么新的认识

（1）小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究，
实验的结论是______________________________________。

（2）【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧？
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体
②MgO+2HCl= MgCl₂+H₂O
③MgCl₂+2NaOH=Mg(OH)₂↓+2NaCl
【实验探究】
①上图中镁带剧烈燃烧，冒白烟，有黑色固体生成，并放出大量的热。
②为检验生成物的成分，做如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论和 化学方程式
向广口瓶中加入过量盐酸，充分反应后过滤，在滤纸上留有黑色固体。	I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后，点燃，在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。	黑色固体燃烧，烧杯内壁出现白色浑浊。	黑色固体是      ； 涉及该步骤反应的化学方程式：       。
II、取少量滤液于试管中，逐滴加入氢氧化钠溶液。	有白色沉淀产生。	白烟的成分是    。

③为了回收II中的白色沉淀，证明沉淀完全的实验方法是                    。
（要求写出步骤、试剂、现象和结论）。
【反思提高】通过此次实验的探究，你对燃烧的条件或二氧化碳的灭火有何新认识              。

(9分)用如图所示装置，在常温下，分别进行研究燃烧条件和研究氧气性质的实验。已知：白磷的着火点为40℃。

内容步骤	【实验1】研究燃烧条件	【实验2】研究氧气性质
Ⅰ	烧杯中盛有80℃的热水， 分别在燃烧匙和烧杯中导管口放置一小块白磷，塞紧瓶塞	烧杯中盛有NaOH溶液（能吸收CO2）， 燃烧匙中放入木炭 点燃木炭后，迅速将燃烧匙伸入瓶中，塞紧瓶塞
Ⅱ	推入适量H2O2溶液	推入适量H2O2溶液

（1）H₂O₂稀溶液与MnO₂接触时发生反应的化学方程式为                              。
（2）实验1中，推入H₂O₂溶液前，燃烧匙和水中的白磷均不燃烧，原因分别是          、           ；
推入H₂O₂溶液打开止水夹，观察到烧杯中的现象是            。
（3）实验2中，推入H₂O₂溶液后，观察到木炭燃烧得更剧烈，由此得出氧气的性质是        ；木炭熄灭后冷却一段时间，烧杯中的部分溶液流入集气瓶。该实验中，集气瓶内压强的变化过程是               。
（4）下面是一些常用的灭火方法的事例：
①熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭；
②熄灭燃气灶火焰时，关闭阀门；
③油锅着火时，用锅盖盖灭；
④森林着火时，将大火蔓延线路前的一片树木砍掉；
⑤房屋着火时，用高压水枪灭火。
请你从灭火原理角度，选择一种分类标准进行分类：
分类标准                   包括事例              （填序号）

某兴趣小组同学利用下图所示装置探究燃烧的条件。

【分析】（1）步骤①中白磷不燃烧的原因是                 。
（2）对比         （填实验步骤的序号）可知燃烧需要氧气。
【结论】通过对实验分析，小组同学得出可燃物燃烧的条件是需要氧气、              。

步骤	操作	现象
①	打开K1，关闭K2	无明显现象
②	打开K2，关闭K1
③	打开K2，关闭K1，将A中的液体滴入B中	C中有气泡冒出，白磷不燃烧
④	打开K1，关闭K2，将A中的液体滴入B中	D中有气泡冒出，白磷燃烧

【反思】（1）装置中的气球所起作用是                         。
（2）常言道“水火不相容”，但本实验步骤④中也观察到“水火相容”的奇观，其原因是                  。

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）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。写出蜡烛燃烧的文字表达式                                      
（2）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	熔点╱℃	沸点╱℃	燃烧时温度╱℃
石蜡	50~70	300~550	约600
铁	1535	2750	约1800
钠	97.8	883	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。
（3）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但空气中木炭燃烧时会产生火焰，其原因可能是                   

下面是甲、乙实验小组完成的相关实验．
甲小组：利用下图装置研究燃烧条件(已知白磷的着火点为40℃)．

步骤Ⅰ：烧杯中盛有80℃的热水，分别在燃烧匙和烧杯中导管口放置一小块白磷，塞紧瓶塞。
步骤Ⅱ：用注射器向瓶内推入适量H₂O₂溶液
（1）H₂O₂稀溶液与MnO₂接触时发生反应的符号表达式为     ，二氧化锰起     作用。
（2）实验中，推入H₂O₂溶液前，燃烧匙和烧杯中水下的白磷均不燃烧，原因分别是   、  ；推入H₂O₂溶液后，观察到烧杯中的现象是  ．
乙小组：哪些因素影响着过氧化氢分解的速率？
探究实验1：温度对化学反应速率的影响

探究实验2：浓度对化学反应速率的影响

实验反思：生活中的用品可以代替一些实验仪器，注射器可以代替实验室中的_  仪器。

过氧化钠(Na₂O₂)是一种淡黄色固体。在一次科技活动中，同学们将包有Na₂O₂固体的棉花放入了如右图所示的装置中，发现高低不同的两根蜡烛，下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来。

（1）实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭，说明二氧化碳具有                       的性质。
（2）棉花为什么会燃烧呢？同学们认为棉花要燃烧，除了满足棉花是可燃物之外，还需满足                              、                              。
【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的？【查阅资料】1．在常温下Na₂O₂与CO₂、H₂O均能发生化学反应。2．无水硫酸铜为白色固体，吸水后变为蓝色。【实验设计】经过讨论，同学们设计用下图所示装置进行实验探究。
【实验步骤】①检查整套装置的气密性；②把相关的试剂放入对应的仪器内；③用力推动针筒的活塞，把稀盐酸注入试管内；④一段时间后，在P处放置一根带火星的木条，观察现象。注意：整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响。【实验现象】①带火星的木条复燃；②无水硫酸铜没有变蓝色；③饱和的澄清石灰水变浑浊。
【实验分析】D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是                           。【实验结论】①Na₂O₂和CO₂反应产生的一种气体，使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件。②Na₂O₂和CO₂反应过程中伴随能量变化，使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件。【拓展提高】①Na₂O₂和CO₂反应除生成一种气体外，还生成了一种固体，学生甲认为生成的固体是NaOH，学生乙认为是Na₂CO₃，同学们经思考后认为_______          同学的猜想是错误的，理由是                                 。②写出Na₂O₂和CO₂反应的化学方程式                                            。

实验是进行科学探究的重要方式，请填写下列空格：

（1）在蒸发食盐水获取食盐晶体时（图 $A$），应在蒸发皿内出现时，即停止加热．
（2）在点燃氢气等可燃性气体前（图 $B$），一定要先．
（3）某同学取甲、乙两个完全相同的装满二氧化碳的塑料瓶（图 $C$），向甲、乙两瓶中分别倒入相同体积的蒸馏水和氢氧化钠溶液，然后将两瓶迅速拧紧瓶盖，振荡，观察现象．该实验的探究目的是．
（4）用坩埚坩夹持一团钢丝棉，在酒精灯火焰上灼烧至红热，未见钢丝棉燃烧，然后将钢丝棉迅速插入盛有氧气的集气瓶中，钢丝棉在氧气中剧烈燃烧．据此可分析得知，钢丝棉能否燃烧与有关．