中考化学复习冲刺仁爱版专题四《燃料和燃烧》科学探究题word版有答案文档格式.docx
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(7)为了减少雾霾、降低大气中有害气体含量,研究机动车尾气中CO、NOx,及CxHy的排放意义重大。
机动车尾气污染物的含量与“空/燃比”(空气与燃油气的体积比)的变化关系如图4所示。
随“空/燃比”增大,
COx和CxHy的含量减少的原因是空/燃比增大,氧气充足,燃油气能充分燃烧,。
【答案】
解:
(1)白磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的化学方程式是:
4P+5O2
2P2O5。
(2)露出水面的白磷能接触氧气,说明可燃物燃烧需要氧气的现象是:
露出水面的白磷燃烧。
由于红磷的着火点较高,说明可燃物燃烧需要达到可燃物的着火点的现象是:
露出水面的红磷不能燃烧。
(3)由于五氧化二磷有毒能与高锰酸钾反应,实验后从长颈漏斗中加入酸性高酸钾溶液的目的可能是:
把有毒物质氧化成无毒物质。
(4)由于二氧化碳的含量逐渐增多,所以曲线②是二氧化碳的浓度变化。
水蒸气冷凝成水,气体减小。
通过曲线①数据分析,由蜡烛燃烧的情况可知,对燃烧条件新的认识是:
可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧。
(5)由于柴油的沸点高可知,火柴很难点燃柴油的原因柴油的沸点高不易汽化。
(6)研究小组将内有燃着的酒精的燃烧匙移至冰面上面(没有浸没),由于冰吸收了酒精的热量,观察到的现象是酒精熄灭原因时:
温度低于酒精的着火点。
(7)由可燃物充分燃烧的条件可知,COx和CxHy的含量减少的原因是:
空/燃比增大,氧气充足,燃油气能充分燃烧。
故答为:
(1)4P+5O2
2P2O5;
(2)露出水面的白磷燃烧;
(3)把有毒物质氧化成无毒物质。
(4)②,水蒸气冷凝成水,气体减小;
可燃物需与一定浓度的氧气接触才能燃烧;
(5)柴油的沸点高不易汽化;
(6)酒精熄灭,温度低于酒精的着火点;
(7)空/燃比增大,氧气充足,燃油气能充分燃烧。
2、利用如图装置完成两个实验。
(白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃)
若挤压滴管1,一段时间后,加热燃烧管至240℃以上。
(1)双球管中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)燃烧管中白磷和红磷均不燃烧,其原因是可燃物没有与氧气接触。
若挤压滴管2,一段时间后,微热燃烧管至80℃。
(3)双球管中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(4)得出可燃物燃烧需要温度达到着火点的结论,对应的现象是燃烧管中红磷不燃烧,白磷燃烧。
(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式为:
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)燃烧必须三个条件同时满足才能完成:
可燃物、氧气或空气,温度达到着火点,白磷和红磷都是可燃物,且温度都达到了着火点,没有与氧气接触所以不燃烧。
(3)过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下生成水和氧气;
方程式为:
2H2O2
2H2O+O2↑
(4)根据题意,白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,80℃时达到了白磷的着火点,但是没有达到红磷的着火点。
所以现象是燃烧管中红磷不燃烧,白磷燃烧;
故答案为:
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)可燃物没有与氧气接触;
(3)2H2O2
2H2O+O2↑;
(4)燃烧管中红磷不燃烧,白磷燃烧;
3、化学实验的改进与创新有助于更好地达成实验目的。
实验一:
探究分子的性质
实验二:
探究二氧化碳性质
实验三:
测定空气中氧气含量
说明:
氨水能使无色酚酞试液变红
Y形管体积为30mL
(夹持仪器省略,气密性良好)
①实验一:
观察到酚酞试纸从下往上依次变红,说明分子具有的性质是分子不断运动。
②实验二:
两个大量筒中,一个充满CO2,一个充满空气。
充满CO2的量筒是B(填“A”或“B”),说明CO2具有的性质是二氧化碳的密度比空气大。
③实验三:
观察到红磷燃烧,反应结束后冷却,注射器内的液体慢慢流入Y形管的下端。
红磷燃烧的化学方程式为4P+5O22P2O5,红磷要足量的原因是将氧气耗尽,实验前注射器内至少应注入6mL蒸馏水。
①分子是不断运动的,所以实验一中观察到酚酞试纸从下往上依次变红;
故填:
分子不断运动;
②二氧化碳的密度比空气大,所以含空气的肥皂泡在盛有二氧化碳的量筒内不会下沉;
B;
二氧化碳的密度比空气大;
③磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷;
为了将装置内的氧气完全耗尽,红磷必须足量;
反应结束后冷却,进入Y型管的水的体积即为消耗的氧气的体积,Y型管的体积为30mL,由于氧气约占空气体积的五分之一,所以实验前注射器内至少应注入蒸馏水的体积为:
30mL×
1/5=6mL;
将氧气耗尽;
6。
4、饮用雪碧时,小雨同学对“二氧化碳的溶解性”产生了兴趣,他和同学们进行了探究。
【查阅资料】①二氧化碳能溶于水。
在通常情况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳二氧化碳溶于水,既有物理变化,又有化学变化。
②在其他条件不变时,气体在水中的溶解能力随温度的升高而降低。
请写出二氧化碳溶于水时反应的化学方程式CO2+H2O=H2CO3。
【提出问题】在实验室条件下,1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢?
【进行实验】
(1)将蒸馏水煮沸后,置于细口瓶中,立刻盖上瓶塞,冷却至室温,备用。
将蒸馏水煮沸的目的是气体的溶解度随温度的升高而减小,赶走蒸馏水中溶解的气体,减小对实验数据的影响。
立刻盖上瓶塞后再冷却的原因是防止气体进入,影响实验。
(2)制取二氧化碳,以软塑料瓶为容器,用向上排空气法收集,验满后备用。
a.定性实验
(3)实验①:
取两瓶盛满二氧化碳的塑料瓶,分别倒入250毫升水,立即盖紧瓶盖。
将其中一瓶静置,一瓶充分振荡。
观察到,静置的一瓶几乎没有发生形变,而振荡后的塑料瓶发生形变。
得出结论:
振荡,可以加快二氧化碳在水中的溶解。
b.定量实验
(4)实验②:
取2支医用注射器分别抽取10mL空气和10mL备用的蒸馏水,用胶管连接(如图1所示),交替推动2支注射器的活塞,反复多次。
实验③:
另取2支医用注射器分别抽取10mL现制的二氧化碳气体和10mL备用的蒸馏水,用胶管连接(如图所示),交替推动2支注射器的活塞,反复多次至体积不再减少为止。
反复交替推动注射器活塞的作用是让气体在水中充分溶解。
(5)记录数据:
实验编号
抽取气体的体积
抽取蒸馏水的体积
充分混合后,气、液总体积
②
10mL空气
10mL
20mL
③
10mL现制的二氧化碳
13mL
【得出结论】由上表所列数据可知,在实验室条件下,空气难溶于水,二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解
0.7体积的二氧化碳。
【反思质疑】为了能更加直接的观察到二氧化碳能溶于水,化学老师用数字实验测量了反应前后容器内压强的变化。
实验装置如图2所示,用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体并验满,连接压强传感器和一只装有20mL备用的蒸馏水的注射器,刚开始时测量到容器内压强为106.07KPa,迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,压强开始缓慢减小,约10秒后振荡烧瓶,观察到压强明显减小,一段时间后压强几乎不变,最终烧瓶内压强为106.51KPa.压强变化曲线如图3所示。
(1)BC段压强上升的原因是:
将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,造成烧瓶内的压强迅速增大。
(2)D点压强大于B点,说明反应后压强略大于反应前容器内的压强,由此你的解释是
1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳,所以加入的水也占有一定的体积。
【查阅资料】二氧化碳与水反应生成碳酸;
CO2+H2O=H2CO3;
(1)将蒸馏水煮沸的目的是气体的溶解度随温度的升高而减小,赶走蒸馏水中溶解的气体,减小对实验数据的影响;
立刻盖上瓶塞后再冷却的原因是防止气体进入,影响实验;
气体的溶解度随温度的升高而减小,赶走蒸馏水中溶解的气体,减小对实验数据的影响;
防止气体进入,影响实验;
(3)取两瓶盛满二氧化碳的塑料瓶,分别倒入250毫升水,立即盖紧瓶盖。
观察到,静置的一瓶几乎没有发生形变,而振荡后的塑料瓶发生形变。
振荡,可以加快二氧化碳在水中的溶解;
发生形变;
(4)反复交替推动注射器活塞的作用是让气体和水充分溶解,故填:
让气体在水中充分溶解;
【得出结论】表中数据可知:
10mL水中只能溶解(20mL-13mL)=7mL二氧化碳,即二氧化碳的溶解性为1体积水最多能溶解0.7;
0.7;
【反思质疑】
(1)实验中迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,造成烧瓶内的压强迅速增大,即BC段压强上升;
将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,造成烧瓶内的压强迅速增大;
(2)因为1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳,所以加入的水也占有一定的体积,因此反应后压强略大于反应前容器内的压强;
1体积水只能溶解0.7体积的二氧化碳,所以加入的水也占有一定的体积。
5、某化学兴趣小组在实验室里验证二氧化碳的某些性质。
【实验设计】甲同学设计了如图1所示装置。
【讨论交流】该小组同学对该装置进行了讨论,提出意见如下:
(1)乙同学认为
B
中纸花是干燥的,二氧化碳不能使其变红。
(2)丙同学认为二氧化碳会被澄清石灰水吸收,D
中蜡烛不会熄灭。
【现象分析】当打开
K,反应一段时间后:
(1)与乙同学的预测不一致,B
中干燥纸花变红,原因是生成的气体从溶液中逸出时会带出水。
(2)C
中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(3)与丙同学的预测不一致,D
中蜡烛熄灭,请从溶解性的角度说明澄清石灰水不能完全
吸收二氧化碳的原因:
常温下,氢氧化钙微溶于水,因此澄清石灰水中含有的Ca(OH)2很少,因此澄清石灰水无法完全吸收二氧化碳。
(4)D
中下层(填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性
质是相同条件下二氧化碳密度比空气大,具有的化学性质是不燃烧也不支持燃烧。
【查阅资料】自然温室气体包括水蒸气,水蒸气所产生的温室效应大约占整体温室效应的60~70%,其次是二氧化碳大约占
26%,其他还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。
【拓展探究】该小组同学利用温度传感器验证二氧化碳和水蒸气是温室气体。
用集气瓶收集
相同体积的三种气体样本(分别是干燥的二氧化碳、湿润的二氧化碳和干燥的空气),经太
阳灯光源等距离照射,得到温度随时间变化的曲线(如图2)。
【得出结论】通过曲线
a
和
b
的对比,可以得出二氧化碳是温室气体的结论;
通过曲线
和c
的对比,可以得出水蒸气是温室气体的结论。
则曲线
a、b、c
对应的气体样本依次是
(1)B中干燥纸花变红,原因是气体通过溶液时会带出水蒸气;
生成的气体从溶液中逸出时会带出水;
(2)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(3)从溶解性的角度说明澄清石灰水不能完全吸收二氧化碳的原因:
常温下,氢氧化钙微溶于水,因此澄清石灰水中含有的
Ca(OH)2
很少,因此澄清石灰水无法完全吸收二氧化碳;
(4)D中下层的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是:
相同条件下二氧化碳密度比空气大;
具有的化学性质是:
不燃烧也不支持燃烧;
下层;
【得出结论】按照控制变量的方法,a、b对照得出二氧化碳是温室气体的结论,图中b气体温度高于a,因此a是干燥的空气,b是干燥的二氧化碳;
b、c
对照得出水蒸气是温室气体的结论,b是干燥的二氧化碳,因此c是湿润的二氧化碳;
a对应干燥的空气,b对应干燥的二氧化碳,c对应湿润的二氧化碳;
6、某同学根据所学知识推测,可燃物燃烧与氧气和温度都有关,他设计并完成如图所示的实验进行验证:
(1)实验③和实验
④证眀了可燃物燃烧必须达到一定温度。
(2)实验②和实验④证明了可燃物燃烧必须要接触氧气。
(3)小明认为实验④不可能出现燃烧现象,认为水能灭火,所以白磷不可能在热水里燃烧起来。
你认为小明的理由对吗?
不对(填“对”或“不对”);
你的理由是实验④中白磷达到了着火点,只要通入氧气,就符合燃烧的条件,白磷在热水里就会燃烧起来。
(4)瓦斯(主要成分是甲烷)爆炸是煤矿安全的常见事故,为了生产安全,要求井下通风状况良好,控制天然气的浓度在1%以下,禁止携带烟草及点火工具下井。
上述措施可以防爆是因为破坏了燃烧的某些条件,分别是
(1)此题证明了可燃物燃烧必须满足燃烧条件,三个条件缺一不可,必须要达到一定温度,所以实验③和实验④证明了可燃物燃烧必须要达到一定温度,故填:
③;
④。
(2)此题证明了可燃物燃烧必须满足燃烧条件,三个条件缺一不可,不接触氧气则不燃烧,所以实验②和实验④证明了可燃物燃烧必须要接触氧气,故填:
②;
(3)实验④中白磷达到了着火点,只要通入氧气,就符合燃烧的条件,白磷在热水里就会燃烧起来,故填:
不对;
实验④中白磷达到了着火点,只要通入氧气,就符合燃烧的条件,白磷在热水里就会燃烧起来。
(4)此题从侧面考查灭火原理,而灭火则去掉三个条件中的一个便可。
上述措施可以防爆是因为破坏了燃烧的某些条件,分别是:
移除了可燃物、控制温度在着火点以下,故填:
移除了可燃物、控制温度在着火点以下。
7、如图1是“燃烧的条件”实验活动的操作示意图。
(1)实验一:
加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧产生蓝色火焰,B中棉球上的水不燃烧,由此得出燃烧的条件之一是物质具有可燃性;
(2)实验二:
观察到先燃烧的物质是乒乓球碎片;
若将铜片上的物质换成等量的木屑和煤粉进行实验,观察到木屑先燃烧,说明木屑的着火点比煤粉低;
(3)实验三将燃着的蜡烛放在如图2所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2所示,下列说法错误的是D。
A.蜡烛燃烧需要氧气
B.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气
C.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳体积分数为84%
(1)小棉花球蘸水后,因水不可燃,反而会蒸发吸收热量,所以温度达不到棉花的着火点,不会燃烧;
而小棉花球蘸酒精后,酒精是可燃物,在酒精灯上被点燃后会燃烧放出大量的热,使温度达到棉花的着火点,引发棉花球燃烧,因此实验的结论是燃烧的物质必须是可燃物;
物质具有可燃性;
(2)滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触,在加热过程中,由于乒乓球碎片的着火点较低,首先燃烧起来,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
木屑的着火点比煤低,故同时加热木屑先发生燃烧,故填:
乒乓球碎片;
低;
(3)A.蜡烛燃烧需要氧气,故正确;
B.由图象可知,当氧气的体积分数到16%时蜡烛就熄灭,这说明蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气,故正确;
C.由图象可知,蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%,故正确;
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中含有16%的氧气,其他气体为氮气、二氧化碳、稀有气体等,共占84%,故错误。
故填D。
8、研究物质的性质与变化,我们要借助于化学实验.已知氢氧化钠溶液能充分吸收SO2、CO2气体,但是不能吸收一氧化碳气体.某学生实验小组做了以下几个实验:
(1)用V形玻璃管完成下面实验:
①如图1所示,往V形玻璃管A处注入H2O2溶液,在B处下方加热使硫粉燃烧,产生气体通入C处后排放的目的是吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气,写出A处反应的化学方程式:
.
②如图2所示,V形玻璃管A处盛浓氨水,B处放滴有无色酚酞试液的长滤纸条,可观察到的现象是
滴有无色酚酞试液的长滤纸条从左到右逐渐变红.若另取一相同的V形玻璃管(含相同的实验用品),在A处稍加热,在更短的时间内可观察到上述现象,请从微观角度解释:
温度越高,分子运动的越快.
(2)用如图3所示装置探究可燃物的燃烧条件.实验过程如下:
A、将白磷放在燃烧匙内,塞好胶塞;
B、从长颈漏斗向瓶内迅速注入600C的水至刚刚浸没白磷;
C、连接好注射器,向瓶内推入空气,瓶内水面下降,当白磷露出水面时立即燃烧,停止推入空气;
D、白磷熄灭后,瓶内水面上升,最后淹没白磷.
请回答下列问题:
①白磷燃烧的化学方程式为;
②对比步骤C中白磷露出水面前、后的现象,说明可燃物燃烧的条件之一是与氧气(或空气)接触;
③中瓶内水面上升的原因是白磷燃烧消耗氧气,使瓶内气体体积减少,气压减少.
(3)实验小组用如图4所示装置进行实验:
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞;
②冷却至常温,将胶头滴管中的足量NaOH溶液挤入瓶中,震荡使反应充分;
③打开K,观察乙中的现象.下列说法不正确的是B.
A、①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰
B、②中,甲装置内的气压减少,最终与大气压相等
C、③中,乙中的长导管口处冒气泡
D、甲装置中硫粉换成碳粉,则乙中长导管口可能冒出气泡很少.
解;
(1)①硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,可以被氢氧化钠溶液吸收,故产生的气体通入C处后排放的目的是防止二氧化硫污染空气;
过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成了氧气,反应的化学方程式为:
2H2O2
②由于分子是运动的,氨气的水溶液显碱性,能使酚酞试液变红色.A处盛浓氨水,B处放滴有无色酚酞试液的长滤纸条,氨水挥发的氨气分子,运动到滴有酚酞溶液的滤纸中形成氨水,氨水显碱性,滴有无色酚酞试液的长滤纸条变红,所以,此实验说明分子的性质是:
分子不断地运动.
若另取一相同V形玻璃管(含相同的实验用品),在A处稍加热,在更短的时间内可观察到上述现象,说明温度越高,分子运动的越快.
(2)①白磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:
4P+5O2
2P2O5.
②对比步骤C中白磷露出水面前、后的现象,说明可燃物燃烧的条件之一是与氧气(或空气)接触;
③中瓶内水面上升的原因是白磷燃烧消耗氧气,使瓶内气体体积减少,气压减少;
(3)A、①中硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,能生成一种无色、有刺激性气味的气体,故对;
B、②中NaOH溶液挤入瓶中振荡,NaOH与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,二氧化硫气体减少,压强减小,小于大气压,故错;
C、③中打开K,外界大气压大于瓶内气压,乙中的长导管口处冒气泡,故对;
D,甲装置中硫粉换做碳粉,由于碳不完全燃烧时会生成一氧化碳,则乙中长导管口可能冒出气泡很少,故D对.
答案:
(1)①吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气;
②滴有无色酚酞试液的长滤纸条从左到右逐渐变红;
温度越高,分子运动的越快.
(2)①4P+5O2
2P2O5.②与氧气(或空气)接触;
③白磷燃烧消耗氧气,使瓶内气体体积减少,气压减少;
(3)B
9、如图是何军同学设计的探究物质燃烧条件的3个对比实验,分析实验:
请根据各实验现象,帮助何军同学完成下列实验报告:
步骤
设计意图
实验现象
实验结论
实验一
燃烧与物质的关系
可燃物才能燃烧
实验二
玻璃杯内蜡烛熄灭,外面的仍燃烧
实验三
燃烧与温度的关系
小木条很快燃烧,小煤块很久才燃烧
通过引燃木条和玻璃棒的对比探究燃烧条件,木条具有可燃性而玻璃棒不可燃,观察到木条燃烧而玻璃棒不燃烧,说明物质燃烧需要可燃物;
使用玻璃罩罩住一支燃烧的蜡烛,使蜡烛不能与空气中氧气继续接触而熄灭,而另一支蜡烛则一直燃烧,说明燃烧还需要氧气;
同时引燃木条和煤块,木条很快被点燃,而同样具有可燃性的煤块却难以点燃,说明温度达到可燃物的着火点,
实验1
木条燃烧而玻璃棒不燃烧
实验2
燃烧与氧气的关系
说明燃烧还需要氧气
实验3
温度达到可燃物的着火点
10、懂得燃烧的条件和灭火原理,对于我们正确处置火灾和进行自救至关重要。
(1)“实验
1”中,将大小相同的乒乓球碎片和滤纸碎片分开放在铜片的两侧,加热铜片的中部,观察现象,该实验可说明可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
(2)“实验
2”中,把一小粒白磷由
Y
型管的
处加入,再将Y型管放入盛有80℃热水的烧杯中。
现用“实验
2”来研究可燃物燃烧的另一个条件,在Y型管的b处应放入红磷。
(3)“实验
2”中,白磷燃烧的化学方程式为4P+5O22P2O5。
(4)图书馆内图书起火,应采取的灭火方法是液态二氧化碳灭火器。
(1)证明乒乓球碎片和滤纸碎片都是可燃物。
乒乓球碎片的着火点比滤纸碎片的着火点低,把它们分开放在薄铜片上加热时,乒乓球碎片先燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点;
(2)白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,烧杯内的水是80℃热水,且都与氧气接触,所以白磷达到着火点,且与空气接触,所以能燃烧,而温度达不到红磷的着火点,故红磷不燃烧;
(3)白磷燃烧的化学方程式为4P+5O2
(4)液