三、实验与探究题(16 分)
18 燃烧是人类很早利用的化学反应。某课外小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:探究燃烧的条件。
【查阅资料】五氧化二磷有毒,可用氢氧化钠溶液吸收。
【进行探究】实验小组按如图所示装置开展探究。
【分析讨论】
(1)步骤①中操作的目的是
检查装置的气密性
。
(2)步骤②中锥形瓶内发生反应的化学方程式为
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$
。
(3)补充步骤③中的实验现象:
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
。
(4)对比步骤②③,可得出燃烧的条件之一是
温度达到可燃物的着火点
。
任务二:探究燃烧的影响因素。
实验小组进行了以下实验:
(5)欲证明氧气浓度对物质燃烧有影响,应进行的对比实验为
Ⅰ、Ⅲ
(填序号)。实验Ⅱ与实验Ⅲ对比可以得出影响可燃物燃烧剧烈程度的因素是
可燃物与氧气的接触面积
。
任务三:调控燃烧。
(6)小明同学发明了一种安全灯,采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰,使得金属网外的温度不会明显升高,这种灯在矿井里点燃不会引起可燃气体的爆炸。结合燃烧条件分析可燃气体不会爆炸的原因是
温度没有达到可燃气体的着火点
。
任务四:认识灭火原理。
(7)奥运火炬传递结束后,关闭火炬的燃气开关使火炬熄灭,其中蕴含的灭火原理是
隔绝可燃物
。
答案：(1) 检查装置的气密性
(2) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$
(3) 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
(4) 温度达到可燃物的着火点
(5) Ⅰ、Ⅲ 可燃物与氧气的接触面积
(6) 温度没有达到可燃气体的着火点
(7) 隔绝可燃物
解析：
【分析】
本题围绕燃烧的条件、影响因素及灭火原理展开实验探究，需结合实验操作目的、控制变量法、燃烧相关知识点逐一分析各问题：
1. 实验前的操作通常先检查装置气密性，避免漏气影响实验结果；
2. 锥形瓶内反应为制取氧气的反应，结合实验目的（提供氧气）确定反应类型；
3. 白磷燃烧的现象需准确描述；
4. 对比实验需控制变量，分析变量对应的燃烧条件；
5. 探究氧气浓度影响时，需控制其他条件相同，仅改变氧气浓度；
6. 金属网的导热性使周围温度降低，结合燃烧条件分析；
7. 关闭燃气开关是移除可燃物，对应灭火原理。
【解析】
(1) 步骤①为实验前的操作，目的是检查装置的气密性，防止装置漏气导致实验失败。
(2) 锥形瓶内是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$。
(3) 步骤③中，白磷与氧气接触且温度达到着火点，因此实验现象为：白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量。
(4) 步骤②和③的变量是温度是否达到可燃物的着火点，对比可知，燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
(5) 欲证明氧气浓度对物质燃烧的影响，需控制可燃物种类、接触面积等其他条件相同，仅氧气浓度不同，因此应选对比实验Ⅰ、Ⅲ；实验Ⅱ与Ⅲ的变量是可燃物与氧气的接触面积，对比得出影响因素是可燃物与氧气的接触面积。
(6) 金属网导热，使网外温度降低至可燃气体的着火点以下，因此可燃气体不会爆炸，原因是温度没有达到可燃气体的着火点。
(7) 关闭火炬的燃气开关，清除了可燃物（燃气），蕴含的灭火原理是隔绝可燃物。
【答案】
(1) 检查装置的气密性
(2) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O +O_{2}\uparrow}$
(3) 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
(4) 温度达到可燃物的着火点
(5) Ⅰ、Ⅲ；可燃物与氧气的接触面积
(6) 温度没有达到可燃气体的着火点
(7) 隔绝可燃物
【知识点】
燃烧与灭火、化学方程式书写
【点评】
本题为实验探究题，以燃烧的奥秘为主题，综合考查燃烧条件、控制变量法的应用、化学方程式书写及灭火原理，注重实验分析能力的考查，是初中化学核心考点内容。
【难度系数】
0.6
