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               ．

(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：                       。

(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）

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                                            。

元旦联欢会上，化学老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术（如图所示），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．小明认为过氧化钠（Na₂O₂）与水反应生成了可以支持燃烧的物质。
b．小刚又根据燃烧的条件，对小明的猜想进行了补充：                            。
【实验与分析】同学们设计了图的实验装置。

（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       。
（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                          。
（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_______________。
【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，小芳同学又设计了一个实验（如图）：

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             （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___________________，同时反应放热。

如图为某学生设计的探究可燃物燃烧条件的实验。请回答：

（1）通过此探究实验，可以说明燃烧的条件之一是什么？
（2）实验结束后，用灯帽可将酒精灯熄灭，该灭火方法的主要原理是什么？

根据下列实验示意图回答相关问题：

（1）甲实验中发生反应的化学方程式为    ，该反应属于基本反应类型中的    反应。
（2）乙实验中，热水的作用是      ；通过对比      ，可证明可燃物燃烧需要与氧气接触。（3）丙实验中玻璃管内发生反应的化学方程式是      ,该装置的不足之处是______。

（6分)某兴趣小组围绕“燃烧条件”这一主题开展如下探究活动，请你参与：
【实验内容】
①用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯火焰上加热片刻，观察现象。
②取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片，分别用坩埚钳夹住，放在酒精灯火焰上加热，观察到两种物质都能燃烧。③从乒乓球和滤纸上各剪下一小片（同样大小），如图所示分别放在一片薄铜片的两侧，加热铜片的中部，观察现象。

【分析讨论】
（1）进行实验①时，如果在酒精灯上加热时间较长，蘸水的棉花球也会燃烧起来，其原因是________。
（2）进行实验②的目的是为了证明__________________________。
（3）实验③看到的现象是     ，这两个对比实验说明，燃烧__________________________________。
【反思与应用】
（4）乒乓球的材料名叫赛璐璐。它是由胶棉、增塑剂、染料等加工而成的塑料，燃烧会生成二氧化氮等有毒气体。为了保护我们的地球，废弃兵乓球最佳的处理方式是_________________________。

(6分)认识燃烧，科学地利用燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。
为验证可燃物燃烧的条件，某兴趣小组进行了如下探究活动。
[查阅资料]白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃，两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)。
[设计实验]小组同学设计了下图的实验装置进行实验。

[收集证据]实验中获得了如下实验事实：
①A试管内的白磷燃烧；②热水中的白磷不燃烧；③B试管内的红磷不燃烧。
[得出结论]结论1：依据上述实验事实            (选填序号)可知：可燃物燃烧需与氧气接触。
结论2：依据上述实验事实①③可知：可燃物燃烧需满足的条件是           。
[拓展延伸]若将A试管上带玻璃管的橡皮塞换成实心橡皮塞，在实验中可能会发生的问题是：          ；若去除A试管上带玻璃管的橡皮塞，在实验中又可能会出现的问题是：                            。
[知识运用]我国的成语蕴含着丰富的化学知识。下面是一些与燃烧有关的成语的文学解释，请根据燃烧的条件和灭火的原理解释以下成语的化学含义。
煽风点火：比喻煽动别人闹事。                                           ；
釜底抽薪：抽去锅底下的柴火，比喻从根本上解决问题。                     。

某兴趣小组活动中，同学们按图1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，五氧化二磷可能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO₃)，该反应的化学方程式为                    。
【变流与讨论】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2装置进行实验。

请你帮助他们将下表补充完整

现象	解释
①a试管中的白磷燃烧； ②烧杯中的白磷、b试管中的红磷没有燃烧。	烧杯中的白磷、b试管中的红磷没有燃烧的原因分别是①                      ；  ②                                   。

【反思与评价】
(1)改进后的图2装置与图1装置比较，优点是                           。
(2)小林同学指出图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         。
【拓展与迁移】
(3)英国科技人员研制出自动灭火砖，砖里压入了一定量的二氧化碳。这种砖砌成的房屋发生火灾时，在高温烘烧下，砖会裂开并喷出二氧化碳，从而扑灭火焰。自动灭火砖的主要灭火原理是      （填序号）。
A．清除可燃物           B．使可燃物与氧气隔绝
C．降低可燃物的着火点   D．使可燃物的温度降低到着火点以下

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            ；
【交流讨论】（1）改进后的装置（如图二）与图一相比，其优点是           。欲使图二中的红磷着火，可将试管从水中取出并          后才能对试管加热；
（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          ；
【趣味实验】同学们找来了两个相同的纸杯：向其中一个纸杯中加入少量水，然后分别将两个纸杯放在酒精灯火焰上灼烧，很快空纸杯就着火燃烧了而装水的纸杯则没有被点着。请你分析装水的纸杯没有被点着的原因___________________。
【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H₂和KOH，该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。

如图是为探究物质燃烧条件设计的实验．甲中的白磷未燃烧，而乙中的白磷发生了燃烧．

（1）该实验主要探究的燃烧条件是                                               ；
（2）白磷（P₄）燃烧的产物与红磷相同，请写出白磷燃烧的化学方程式：                 ；
（3）如仅用该装置进行实验，验证空气中氧气的体积分数约为 ，应做到：①白磷      ；②将锥形瓶B                    。