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某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】燃烧的条件
(1)东汉郑玄《礼记注》记载：“金燧”，可取火于日……木燧，钻火也。“木燧”是指通过摩擦引燃木屑，以达到燃烧的条件之一——
【任务二】定量探究
(2)用凸透镜聚光对准蜡烛的烛芯照射几分钟，蜡烛被点燃，一段时间后熄灭。该过程中白磷始终不燃烧的原因是
交流讨论：小组同学对蜡烛熄灭后白磷还
能燃烧的现象产生疑问。利用数字传感器分别测定了足量蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓度随时间的变化，结果如图所示。
(3)根据图中数据分析可知，白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度(x)的范围是
(4)通过分析图中数据，谈谈你对燃烧需要氧气的新认识：
【任务三】再探镁的燃烧
【查阅资料】镁在氮气、二氧化碳中也可以燃烧
(5)镁在$\ce{CO_{2}}$中燃烧的化学方程式为：$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} C + 2MgO}$。该反应中具有还原性的物质是
(6)镁在氮气中燃烧生成氮化镁($\ce{Mg_{3}N_{2}}$)固体。3.6 g镁条在盛有氧气和氮气的混合气体的密闭容器中完全燃烧，所得固体的质量为a g，则a的取值范围是
【任务一】燃烧的条件
(1)东汉郑玄《礼记注》记载：“金燧”，可取火于日……木燧，钻火也。“木燧”是指通过摩擦引燃木屑，以达到燃烧的条件之一——
温度达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)
。【任务二】定量探究
(2)用凸透镜聚光对准蜡烛的烛芯照射几分钟，蜡烛被点燃，一段时间后熄灭。该过程中白磷始终不燃烧的原因是
没有与充足的氧气接触
。将燃烧匙提出水面，用凸透镜聚光照射，白磷燃烧。交流讨论：小组同学对蜡烛熄灭后白磷还
能燃烧的现象产生疑问。利用数字传感器分别测定了足量蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓度随时间的变化，结果如图所示。
(3)根据图中数据分析可知，白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度(x)的范围是
5.1%＜x＜15.4%
。(4)通过分析图中数据，谈谈你对燃烧需要氧气的新认识：
不同物质燃烧需要的氧气浓度不同
。【任务三】再探镁的燃烧
【查阅资料】镁在氮气、二氧化碳中也可以燃烧
(5)镁在$\ce{CO_{2}}$中燃烧的化学方程式为：$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} C + 2MgO}$。该反应中具有还原性的物质是
镁(或Mg)
。(6)镁在氮气中燃烧生成氮化镁($\ce{Mg_{3}N_{2}}$)固体。3.6 g镁条在盛有氧气和氮气的混合气体的密闭容器中完全燃烧，所得固体的质量为a g，则a的取值范围是
5＜a＜6
。答案
(1)温度达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)
(2)没有与充足的氧气接触
(3)5.1%＜x＜15.4%
(4)不同物质燃烧需要的氧气浓度不同
(5)镁(或Mg)
(6)5＜a＜6
(2)没有与充足的氧气接触
(3)5.1%＜x＜15.4%
(4)不同物质燃烧需要的氧气浓度不同
(5)镁(或Mg)
(6)5＜a＜6
解析
【分析】
本题围绕“燃烧的奥秘”展开，分三个任务考查燃烧相关知识：
1. 任务一(1)：“木燧”通过摩擦生热，使木屑温度升高，达到燃烧所需的最低温度（着火点），对应燃烧条件的分析。
2. 任务二(2)：白磷着火点约40℃，80℃时温度已达着火点，但在水中未接触充足氧气，故不燃烧；提出水面后接触氧气则燃烧，需结合燃烧三条件分析。
3. 任务二(3)：观察图像，蜡烛熄灭时氧气浓度为15.4%，白磷熄灭时为5.1%，因此白磷能燃烧而蜡烛不能的氧气浓度在两者之间。
4. 任务二(4)：对比蜡烛和白磷燃烧的氧气浓度阈值，可知不同物质燃烧所需最低氧气浓度不同。
5. 任务三(5)：根据氧化还原反应中“得氧物质为还原剂”的定义，分析镁在反应中的变化。
6. 任务三(6)：采用极值法，分别计算3.6g镁完全与氧气、氮气反应生成固体的质量，混合气体时质量介于两者之间。
【解析】
(1) “木燧”摩擦生热，使木屑温度达到其燃烧所需的最低温度（着火点），故填：温度达到可燃物燃烧所需的最低温度（着火点）。
(2) 白磷着火点约为40℃，80℃时温度已达着火点，但白磷在水中时，未与充足的氧气接触，因此始终不燃烧，故填：没有与充足的氧气接触。
(3) 由图像可知，蜡烛熄灭时容器内氧气浓度为15.4%，白磷熄灭时氧气浓度为5.1%，因此白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是5.1%＜x＜15.4%，故填：5.1%＜x＜15.4%。
(4) 从数据可知，蜡烛燃烧需要氧气浓度≥15.4%，白磷燃烧需要氧气浓度≥5.1%，说明不同物质燃烧需要的氧气浓度不同，故填：不同物质燃烧需要的氧气浓度不同。
(5) 在反应$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} C + 2MgO}$中，镁得到氧生成氧化镁，具有还原性，是还原剂，故填：镁（或Mg）。
(6) 用极值法计算：
① 若3.6g镁全部与氧气反应，设生成MgO的质量为x：
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
48 80
3.6g x
$\frac{48}{80}=\frac{3.6g}{x}$，解得x=6g；
② 若3.6g镁全部与氮气反应，设生成$\ce{Mg_{3}N_{2}}$的质量为y：
$\ce{3Mg + N_{2}\xlongequal{点燃} Mg_{3}N_{2}}$
72 100
3.6g y
$\frac{72}{100}=\frac{3.6g}{y}$，解得y=5g；
因为镁在混合气体中完全燃烧，所以生成固体质量介于5g和6g之间，即5＜a＜6，故填：5＜a＜6。
【答案】
(1)温度达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)
(2)没有与充足的氧气接触
(3)5.1%＜x＜15.4%
(4)不同物质燃烧需要的氧气浓度不同
(5)镁(或Mg)
(6)5＜a＜6
【知识点】
燃烧条件、化学计算、氧化还原反应
【点评】
本题以“探究燃烧的奥秘”为主题，从基础燃烧条件到定量探究氧气浓度对燃烧的影响，再到镁的特殊燃烧反应，结合图像分析与化学计算，综合性较强，考查学生对燃烧相关知识的理解及应用能力，尤其是图像解读和极值法计算的掌握。
【难度系数】
0.5
本题围绕“燃烧的奥秘”展开，分三个任务考查燃烧相关知识：
1. 任务一(1)：“木燧”通过摩擦生热，使木屑温度升高，达到燃烧所需的最低温度（着火点），对应燃烧条件的分析。
2. 任务二(2)：白磷着火点约40℃，80℃时温度已达着火点，但在水中未接触充足氧气，故不燃烧；提出水面后接触氧气则燃烧，需结合燃烧三条件分析。
3. 任务二(3)：观察图像，蜡烛熄灭时氧气浓度为15.4%，白磷熄灭时为5.1%，因此白磷能燃烧而蜡烛不能的氧气浓度在两者之间。
4. 任务二(4)：对比蜡烛和白磷燃烧的氧气浓度阈值，可知不同物质燃烧所需最低氧气浓度不同。
5. 任务三(5)：根据氧化还原反应中“得氧物质为还原剂”的定义，分析镁在反应中的变化。
6. 任务三(6)：采用极值法，分别计算3.6g镁完全与氧气、氮气反应生成固体的质量，混合气体时质量介于两者之间。
【解析】
(1) “木燧”摩擦生热，使木屑温度达到其燃烧所需的最低温度（着火点），故填：温度达到可燃物燃烧所需的最低温度（着火点）。
(2) 白磷着火点约为40℃，80℃时温度已达着火点，但白磷在水中时，未与充足的氧气接触，因此始终不燃烧，故填：没有与充足的氧气接触。
(3) 由图像可知，蜡烛熄灭时容器内氧气浓度为15.4%，白磷熄灭时氧气浓度为5.1%，因此白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是5.1%＜x＜15.4%，故填：5.1%＜x＜15.4%。
(4) 从数据可知，蜡烛燃烧需要氧气浓度≥15.4%，白磷燃烧需要氧气浓度≥5.1%，说明不同物质燃烧需要的氧气浓度不同，故填：不同物质燃烧需要的氧气浓度不同。
(5) 在反应$\ce{2Mg + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} C + 2MgO}$中，镁得到氧生成氧化镁，具有还原性，是还原剂，故填：镁（或Mg）。
(6) 用极值法计算：
① 若3.6g镁全部与氧气反应，设生成MgO的质量为x：
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
48 80
3.6g x
$\frac{48}{80}=\frac{3.6g}{x}$，解得x=6g；
② 若3.6g镁全部与氮气反应，设生成$\ce{Mg_{3}N_{2}}$的质量为y：
$\ce{3Mg + N_{2}\xlongequal{点燃} Mg_{3}N_{2}}$
72 100
3.6g y
$\frac{72}{100}=\frac{3.6g}{y}$，解得y=5g；
因为镁在混合气体中完全燃烧，所以生成固体质量介于5g和6g之间，即5＜a＜6，故填：5＜a＜6。
【答案】
(1)温度达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)
(2)没有与充足的氧气接触
(3)5.1%＜x＜15.4%
(4)不同物质燃烧需要的氧气浓度不同
(5)镁(或Mg)
(6)5＜a＜6
【知识点】
燃烧条件、化学计算、氧化还原反应
【点评】
本题以“探究燃烧的奥秘”为主题，从基础燃烧条件到定量探究氧气浓度对燃烧的影响，再到镁的特殊燃烧反应，结合图像分析与化学计算，综合性较强，考查学生对燃烧相关知识的理解及应用能力，尤其是图像解读和极值法计算的掌握。
【难度系数】
0.5
