初中化学氢气的化学性质与燃烧实验探究题

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______。

某实验小组根据下图所示装置探究燃烧的条件，请回答问题。
（1）检查装置气密性后，燃烧匙中放入少量的白磷，小烧杯内放入适量的碳酸钠粉末，组装好装置。打开弹簧夹，将溶液A缓慢加入到小烧杯内，溶液A是______，一段时间后，______（填写后续实验步骤和现象），关闭分液漏斗的活塞、弹簧夹，然后用凸透镜加热白磷，观察到白磷不燃烧，该实验过程的目的是______。
（2）停止加热，轻轻振荡装置，一段时间后打开弹簧夹，再用凸透镜加热白磷，观察到白磷燃烧，白磷燃烧的原因是______，该实验过程中发生反应的化学方程式为______。

（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_________________________。

某实验小组 利用如图装置测量空气中氧气体积分数并取得成功
【查阅资料】白磷着火点只有40℃．
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好．
【实验探究】装入药品，按图连好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件是　_________　，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体　_________　（填“支持”或“不支持”）燃烧．写出白磷燃烧的化学方程式　_________　；
（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是　_________　；
（3）待白磷熄灭锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷出来，②当注射器中的水还剩下约4mL时停止下流．导致这些现象发生的原因是　_________　；　_________　．
【得出结论】氧气体积约占空气总体积的．

实验是化学灵魂，是学好化学的重要环节。

（1）《燃烧的条件》实验中，分别取适量木屑和煤粉（同样大小），分开放在一块薄铜片的两侧如图甲所示，加热铜片的中部，观察到的现象是                ；该实验说明_________________。
（2）装置乙、丙分别是实验室制取氧气的发生装置（夹持仪器略），两种发生装置比较      （填编号）更好，原因是                      。

(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。                     。

资料：白磷着火点为40℃，红磷的着火点为240℃，五氧化二磷能污染空气，五氧化二磷易溶于水。

甲          乙       丙             丁
（1）在探究可燃物燃烧条件的课堂上，老师用甲图所示进行实验。实验时观察到的现象是：铜片上的红磷和水中的白磷不燃烧，铜片上的白磷             
（2）小明同学设计了乙、丙2个对比试验，完成了探究过程。得到以下实验事实：
① 不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；②通入空气时，冷水中的白磷不燃烧③不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④通入空气时，热水中的白磷燃烧。该实验中，能证明可燃物的温度必须达到着火点才能燃烧的事实是     （填序号，下同）；能证明可燃物通常需要接触空气才能燃烧的实验事实是        
（3）结合老师与小明设计的实验，小强设计了实验装置丁。小明与小强的实验都比老师的实验有个明显的优点，这个优点是       

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                    。

图甲和图乙所示实验方法均可用来探究可燃物燃烧的条件。

(1)某同学用图甲所示装置进行实验，观察到的现象是_____________________
(2)另一同学用图乙所示装置进行实验，得到以下实验事实：
①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；  ②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③不通空气时，热水中的白磷不燃烧；  ④通空气时，热水中的白磷燃烧。
该实验中，能证明可燃物通常需要接触空气才能燃烧的实验事实是（填序号，下同）        ；能证明可燃物必须达到一定温度（着火点）才能燃烧的事实是         。
(3)“化学实验的绿色化”要求实验室的“三废”排放降低到最低温度，并能得到妥善处理，实验室的安全性和环境质量得到提升，师生的绿色化学和环保意识得到强化。图甲和图乙所示实验相比，       （填“甲”或“乙”）更体现了化学实验的绿色追求。

把一条用导热性能良好的粗金属丝（如铜丝、铝丝）绕成的线圈罩在一枝燃烧的蜡烛的火焰上，蜡烛的火焰很快就熄灭了。如果预先把金属丝圈加热，再罩到蜡烛火焰上，蜡烛就可以照常燃烧。怎样解释这种现象？

燃烧反应的利用推动了人类的进步，燃烧与我们的生活与社会的发展有着密切的联系。
（1）关于燃烧条件探究的实验

甲图                      乙图
①甲图铜片上的白磷能燃烧，红磷不能燃烧，由此现象能得出的结论是   ；
②根据   现象能得出燃烧需要空气的结论；
③乙图中发生反应的化学方式程为   。
（2）燃烧与热量[
①燃烧产生热量为我们所用。化石燃料是当前人类的主要燃料，包括煤、   和天然气。直接用煤作家用燃料既污染空气又浪费能源。煤的气化是把煤变为清洁能源的重要一环，其中一个反应是：C+H₂OCO+H₂，该反应中表现出还原性的物质是   。  
②某能源物质燃烧的微观过程如下：

若“”表示碳原子，“”表示氢原子，“”表示氧原子，该反应的生成物A应为   （填字母序号）。
a．CO       b．CO₂
③酒精灯是实验室的常用热源，写出酒精燃烧的化学方式程为   。
④炼铁需要焦炭等作原料，炼铁过程中焦炭的两个作用是   。用磁铁矿（主要成份为Fe₃O₄）炼铁的化学方式程为   。
（3）燃烧与灭火
火灾是燃烧最常见的危害，燃烧还能引起爆炸。破坏燃烧条件可以灭火，避免爆炸。家庭炒菜时油锅着火可用锅盖盖灭，所用原理是   。CO₂用于扑灭一般可燃物引起的火灾，利用了它的   和密度比空气大的性质。
（4）利用燃烧进行科学实验
①为探究铁丝的粗细程度对铁在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的的是 。
A．在同一瓶氧气中，先后进行粗、细铁丝的燃烧实验
B．在两瓶不同浓度的氧气中，同时进行粗、细铁丝的燃烧实验
C．在两瓶相同浓度的氧气中，同时进行粗、细铁丝的燃烧实验
D．在两瓶不同浓度的氧气中，同时进行相同铁丝的燃烧实验
②3.2g某物质的完全燃烧产生4.4gCO₂和3.6gH₂O，没生成别的物质。该物质中C、H元素质量比为   。该物质中   （填“含”或“不含”）氧元素。