Question

【題目】化學興趣小組對燃燒的條件進行了探究。

（探究一）實驗裝置如圖1所示，通過長頸漏斗加入80℃的熱水，并將燃燒匙上的紅磷和白磷都淹沒，然后連接注射器并推動注射器活塞，將部分熱水壓回長頸漏斗，使白磷和紅磷露出水面。

（資料）：紅磷著火點為240℃，白磷著火點為40℃，白磷有劇毒。

（1）寫出白磷燃燒的化學方程式_______：。

（2）說明可燃物燃燒需要氧氣的現象是_______。說明可燃物燃燒需要達到可燃物的著火點的現象是_______。

（3）實驗后從長頸漏斗中加入酸性高錳酸鉀溶液的目的可能是_______。

（探究二）實驗小組通過數字傳感器（圖2左）測得密閉裝置內蠟燭從燃燒到熄滅過程中氧氣、二氧化碳、水蒸氣含量隨時間的變化曲線如下圖，仔細分析曲線，回答下列問題：

（4）曲線_______（填①或②或③）是二氧化碳的濃度變化。曲線①中BC段的變化原因_______：；通過曲線①數據分析，你對燃燒條件新的認識是_______。

（注意：答對（5）、（6）小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分）

（探究三）實驗小組分別用酒精和柴油探究燃燒的條件，查閱資料如表1：

表1：各物質著火點和沸點

物質	著火點（℃）	沸點（℃）
酒精	423	78
柴油	220	400

表2：燃燒匙內柴油的溫度

燃燒匙內柴油溫度	345℃	507℃
柴油是否燃燒	不燃燒	燃燒

實驗中發現用火柴可以點燃酒精，但柴油很難被點燃。研究小組通過高溫傳感器（圖2）測得燃燒匙內柴油的溫度與燃燒情況如表2。

（資料）酒精、柴油等液體燃料在燃燒時先汽化為氣態，然后氣態的燃料再開始燃燒，燃燒放出的熱量促使液體燃料不斷汽化，不斷燃燒下去。

（5）結合小組的實驗，請分析火柴很難點燃柴油的原因_______。

（6）研究小組將內有燃著的酒精的燃燒匙移至冰面上面（沒有浸沒），觀察到的現象是_______，請分析原因_______。

（7）為了減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量，研究機動車尾氣中CO、NOx及CxHy的排放意義重大。機動車尾氣污染物的含量與“空/燃比”（空氣與燃油氣的體積比）的變化關系如圖所示。隨“空/燃比”增大，CO和CxHy的含量減少的原因是_______。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 白磷浸在水中不燃燒，露出水面后燃燒； 露出水面后，白磷燃燒，紅磷不燃燒 將未反應的白磷處理掉 ②， 燃燒結束后CO2冷卻下沉將底部O2排至瓶頂，導致O2傳感器測定的O2含量上升， 燃燒需要O2濃度達到一定范圍 柴油沸點高，火柴燃燒提供的熱量不足以讓柴油汽化被點燃 燃著的酒精熄滅， 在低溫環境下，酒精難以汽化，來提供燃燒，另一方面，低溫下熱損耗更多。 “空燃比”增大，燃料更充分燃燒，不完全燃燒產物CO，CxHy減小

【解析】

（1）根據白磷燃燒的反應寫出反應的化學方程式；

（2）根據露出水面的白磷能燃燒說明了燃燒需要氧氣，露出水面的紅磷不能燃燒說明了燃燒需要溫度達到著火點分析回答；

（3）根據五氧化二磷有毒能與高錳酸鉀反應分析回答；

（4）根據二氧化碳的濃度逐漸增多、水蒸氣會冷凝成水和蠟燭燃燒的情況分析回答；

（5）根據柴油的沸點高不易汽化分析回答；

（6）根據“空/燃比”增加、氧氣增多、燃油氣能充分燃燒分析回答。

（1）白磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的化學方程式是：4P+5O22P2O5；

（2）露出水面的白磷能接觸氧氣，說明可燃物燃燒需要氧氣的現象是：露出水面的白磷燃燒。由于紅磷的著火點較高，說明可燃物燃燒需要達到可燃物的著火點的現象是：露出水面的紅磷不能燃燒；

（3）由于五氧化二磷有毒能與高錳酸鉀反應，實驗后從長頸漏斗中加入酸性高酸鉀溶液的目的可能是：把有毒物質氧化成無毒物質；

（4）由于二氧化碳的含量逐漸增多，所以曲線②是二氧化碳的濃度變化。曲線①中BC段的變化原因：水蒸氣冷凝成水，氣體減小；通過曲線①數據分析，由蠟燭燃燒的情況可知，對燃燒條件新的認識是：可燃物需與一定濃度的氧氣接觸才能燃燒；

（5）由于柴油的沸點高可知，火柴很難點燃柴油的原因柴油的沸點高不易汽化；

（6）研究小組將內有燃著的酒精的燃燒匙移至冰面上面（沒有浸沒），由于冰吸收了酒精的熱量，觀察到的現象是酒精熄滅 原因時：溫度低于酒精的著火點；

（7）由可燃物充分燃燒的條件可知，COx和CxHy的含量減少的原因是：空/燃比增大，氧氣充足，燃油氣能充分燃燒。