《2025年暑假Happy假日八年级化学通用版》

21. 同学们学习了燃烧与灭火后,在实验室设计并完成了如下实验,以探究灭火的原理。
【实验设计】
(1) 实验方法:点燃3支蜡烛,在其中一支蜡烛上扣一个烧杯;将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中,然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠并倒入稀盐酸。
(2) 实验原理:Ⅲ中反应的化学方程式为 $Na_{2}CO_{3}+2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$。
(3) 实验现象:Ⅱ中蜡烛正常燃烧,Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭,Ⅲ中的现象还有 产生大量气泡。
(4) 实验结论:由该实验得出灭火的原理是 隔绝氧气（或空气）。
(5) 实验后,接下来必须要做的事情是 清洗仪器，整理实验台,完善实验报告,离开实验室。
(6) 问题与交流:Ⅲ中的操作,可能造成的结果是 液体溅出伤人。
【知识拓展】
(7) 三种气体中灭火效果最好的是 $CO_{2}$(填化学式)。
(8) 研究$KHCO_{3}与CO_{2}$联合使用时的灭火效果。
① $KHCO_{3}$可用于灭火的原因有 $KHCO_{3}$受热分解吸收热量，降低温度至可燃物着火点以下；分解生成的$CO_{2}$和$H_{2}O$能隔绝氧气。
② $CO_{2}$体积分数在8%~10%,随$CO_{2}$体积分数的增加,使火焰熄灭所需的$KHCO_{3}$用量不再减少,且燃烧器内残留的$KHCO_{3}$增多,原因是 $CO_{2}$含量高，不燃烧、不支持燃烧，少量$KHCO_{3}$分解产生的$CO_{2}$和水就能灭火，多余$KHCO_{3}$未分解而残留。

答案： 【解析】：
- （2）Ⅲ中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为$Na_{2}CO_{3}+2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$。
- （3）Ⅲ中碳酸钠与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，所以现象还有产生大量气泡。
- （4）Ⅰ中蜡烛因缺氧熄灭，Ⅲ中蜡烛因二氧化碳隔绝氧气熄灭，得出灭火原理是隔绝氧气（或空气）。
- （5）实验后要清洗仪器，整理实验台。
- （6）Ⅲ中直接倒入稀盐酸，可能因反应剧烈，液体溅出伤人。
- （7）使火焰刚好熄灭时，$CO_{2}$体积分数最小，所以灭火效果最好的是$CO_{2}$。
- （8）①$KHCO_{3}$受热分解吸收热量，降低温度至可燃物着火点以下；分解生成的$CO_{2}$和$H_{2}O$能隔绝氧气。②$CO_{2}$体积分数在$8\%\sim10\%$时，$CO_{2}$含量高，不燃烧、不支持燃烧，少量$KHCO_{3}$分解产生的$CO_{2}$和水就能灭火，多余$KHCO_{3}$未分解而残留。
【答案】：
- $Na_{2}CO_{3}+2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
- 产生大量气泡
- 隔绝氧气（或空气）
- 清洗仪器，整理实验台
- 液体溅出伤人
- $CO_{2}$
- $KHCO_{3}$受热分解吸收热量，降低温度至可燃物着火点以下；分解生成的$CO_{2}$和$H_{2}O$能隔绝氧气
- $CO_{2}$含量高，不燃烧、不支持燃烧，少量$KHCO_{3}$分解产生的$CO_{2}$和水就能灭火，多余$KHCO_{3}$未分解而残留