11.(2025·重庆)某兴趣小组利用下列实验装置探究燃烧条件及灭火原理。已知白磷的着火点是40 ℃,燃烧时产生大量白烟。

(1)关闭弹簧夹,在U形燃烧管中加入等量的白磷和红磷,浸入80 ℃的热水中,观察到白磷燃烧,红磷不燃烧。白磷燃烧的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2P_{2}O_{5}}$,此对比实验说明燃烧的条件之一是
(2)为了使实验现象更加明显,注入过氧化氢溶液,锥形瓶内反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2} \xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。停止注入过氧化氢溶液,打开弹簧夹通入$\mathrm{CO}_{2}$,燃着的白磷熄灭,其灭火原理是
(3)请指出该装置的不足之处:
(1)关闭弹簧夹,在U形燃烧管中加入等量的白磷和红磷,浸入80 ℃的热水中,观察到白磷燃烧,红磷不燃烧。白磷燃烧的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2P_{2}O_{5}}$,此对比实验说明燃烧的条件之一是
防止实验的偶然性(或多次测量,减小实验误差)
。(2)为了使实验现象更加明显,注入过氧化氢溶液,锥形瓶内反应的化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2} \xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。停止注入过氧化氢溶液,打开弹簧夹通入$\mathrm{CO}_{2}$,燃着的白磷熄灭,其灭火原理是
火柴头的温度未达到着火点
。(3)请指出该装置的不足之处:
灯芯处氧气浓度为12.2%以下
。答案
11.【实验一】(1)防止实验的偶然性(或多次测量,减小实验误差) (2)火柴头的温度未达到着火点 (3)$\ce{2KClO_{3} \xlongequal[△]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}↑}$
【实验二】(4)灯芯处氧气浓度为12.2%以下
【实验二】(4)灯芯处氧气浓度为12.2%以下
解析
【分析】
本题围绕燃烧条件和灭火原理的实验展开,需结合实验现象分析变量与结论,同时考虑实验装置的环保性。
(1) 对比白磷和红磷的实验,两者均处于80℃热水中(温度相同),白磷着火点40℃,红磷着火点高于80℃,白磷燃烧红磷不燃烧,由此分析燃烧条件;
(2) 通入CO₂后燃着的白磷熄灭,结合CO₂的性质分析灭火原理;
(3) 白磷燃烧产生有毒的五氧化二磷白烟,观察装置是否有尾气处理部分,分析不足之处。
【解析】
(1) 白磷和红磷都与氧气接触,温度均为80℃,白磷着火点为40℃,80℃达到其着火点,红磷着火点高于80℃,未达到,因此白磷燃烧红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(2) CO₂不燃烧也不支持燃烧,通入后隔绝了白磷与氧气的接触,使燃着的白磷熄灭,灭火原理是隔绝氧气(或空气);
(3) 白磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质,装置没有密封,没有处理白烟,会逸散到空气中造成污染,这是装置的不足之处。
【答案】
(1) 温度达到可燃物的着火点;
(2) 隔绝氧气(或空气);
(3) 没有处理白磷燃烧产生的白烟,会污染空气。
【知识点】
燃烧的条件、灭火的原理、实验装置评价
【点评】
本题通过实验探究燃烧条件与灭火原理,结合实验现象分析变量得出结论,同时考查实验装置的环保性评价,属于基础实验题,需掌握燃烧三要素及灭火原理的应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕燃烧条件和灭火原理的实验展开,需结合实验现象分析变量与结论,同时考虑实验装置的环保性。
(1) 对比白磷和红磷的实验,两者均处于80℃热水中(温度相同),白磷着火点40℃,红磷着火点高于80℃,白磷燃烧红磷不燃烧,由此分析燃烧条件;
(2) 通入CO₂后燃着的白磷熄灭,结合CO₂的性质分析灭火原理;
(3) 白磷燃烧产生有毒的五氧化二磷白烟,观察装置是否有尾气处理部分,分析不足之处。
【解析】
(1) 白磷和红磷都与氧气接触,温度均为80℃,白磷着火点为40℃,80℃达到其着火点,红磷着火点高于80℃,未达到,因此白磷燃烧红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(2) CO₂不燃烧也不支持燃烧,通入后隔绝了白磷与氧气的接触,使燃着的白磷熄灭,灭火原理是隔绝氧气(或空气);
(3) 白磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质,装置没有密封,没有处理白烟,会逸散到空气中造成污染,这是装置的不足之处。
【答案】
(1) 温度达到可燃物的着火点;
(2) 隔绝氧气(或空气);
(3) 没有处理白磷燃烧产生的白烟,会污染空气。
【知识点】
燃烧的条件、灭火的原理、实验装置评价
【点评】
本题通过实验探究燃烧条件与灭火原理,结合实验现象分析变量得出结论,同时考查实验装置的环保性评价,属于基础实验题,需掌握燃烧三要素及灭火原理的应用。
【难度系数】
0.6
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