《2025年经纶学典学霸题中题九年级化学上册人教版》

12. (2025·沈阳期中)某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识可燃物
(1)酒精(C₂H₅OH)、天然气是生活中常见燃料,燃烧会生成二氧化碳和水,写出酒精燃烧的化学方程式:C₂H₅OH+3O₂$\xlongequal{点燃}$2CO₂+3H₂O。
【任务二】探究燃烧条件
小组同学利用图1装置探究燃烧的条件,点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,铝盒中的白磷立即燃烧。生石灰(CaO)遇水会生成熟石灰[Ca(OH)₂],放出大量的热。图2是瓶中①CO₂和②O₂的含量随时间变化的图像。

(2)导致铝盒中白磷燃烧的原因是滴入的水与生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点,其中导致白磷燃烧的化学方程式为CaO+H₂O = Ca(OH)₂。
(3)分析图像得知,蜡烛熄灭的时间是t₁(填“t₁”“t₂”或“t₃”),曲线①中t₂之后二氧化碳含量略有上升的原因是白磷燃烧消耗氧气导致装置内的气体总量减少。
(4)由图像中曲线②分析可知:不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是氧气达到各自可燃物燃烧所需的最低浓度。
【任务三】认识灭火原理
(5)KHCO₃灭火的原理较复杂,KHCO₃受热分解时吸收能量,反应的化学方程式为$2KHCO_3\xlongequal{\triangle}K_2CO_3+CO_2↑+H_2O↑,KHCO_3$可用于灭火的原因有KHCO₃分解吸收能量,产生的水蒸发吸收热量,使温度降到可燃物着火点以下,同时KHCO₃分解产生CO₂,能隔绝O₂。
(6)现有4.6g燃料M(相对分子质量为46),在氧气中燃烧生成了4.4gCO₂、2.8gCO和5.4gH₂O,需要氧气的质量8g,根据以上数据写出该反应的化学方程式:2C₂H₅OH+5O₂$\xlongequal{点燃}$2CO₂+2CO+6H₂O。

答案：
(1)C₂H₅OH+3O₂$\xlongequal{点燃}$2CO₂+3H₂O
(2)滴入的水与生石灰反应放热,使温度达到白磷的着火点 CaO+H₂O = Ca(OH)₂
(3)t₁ 白磷燃烧消耗氧气导致装置内的气体总量减少
(4)氧气达到各自可燃物燃烧所需的最低浓度
(5)KHCO₃分解吸收能量,产生的水蒸发吸收热量,使温度降到可燃物着火点以下,同时KHCO₃分解产生CO₂,能隔绝O₂
(6)8 2C₂H₅OH+5O₂$\xlongequal{点燃}$2CO₂+2CO+6H₂O 解析:
(1)酒精燃烧产生二氧化碳和水。
(2)导致铝盒中白磷燃烧的原因是水和生石灰反应生成氢氧化钙的过程中放热。
(3)由图可知,t₁℃时二氧化碳的含量不再增加,说明蜡烛已熄灭;曲线①中t₂℃之后二氧化碳含量略有上升,是因为白磷燃烧继续消耗装置内的氧气,导致装置内气体总量减少,二氧化碳含量升高。
(4)由图像中的曲线②可知,氧气并没有完全耗尽,说明不同可燃物在空气中燃烧除需要氧气、温度达到其着火点之外,还需要的条件是氧气达到各自可燃物燃烧的最低浓度。
(5)碳酸氢钾受热分解时吸收能量,且生成水,水蒸发吸热,可降低温度至可燃物的着火点以下;二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,分解生成的二氧化碳覆盖在可燃物表面,隔绝氧气,达到灭火的目的。
(6)依据质量守恒定律可知:反应前后物质的总质量不变,则消耗的氧气的质量为4.4g+2.8g+5.4g-4.6g=8.0g;4.4g二氧化碳中碳元素的质量=4.4g×$\frac{12}{44}$×100%=1.2g,2.8g一氧化碳中碳元素的质量=2.8g×$\frac{12}{28}$×100%=1.2g,5.4g水中氢元素的质量=5.4g×$\frac{2}{18}$×100%=0.6g,根据反应前后元素的种类和质量不变,则该有机物中含碳元素的质量为1.2g+1.2g=2.4g,氢元素的质量为0.6g,则氧元素的质量为4.6g-2.4g-0.6g=1.6g,则该有机物中碳、氢、氧原子的个数比=$\frac{2.4g}{12}$:$\frac{0.6g}{1}$:$\frac{1.6g}{16}$=2:6:1,而该有机物的相对分子质量为12×2+1×6+16×1=46,则该有机物的化学式为C₂H₆O,则物质为乙醇,反应中的化学计量数之比是$\frac{4.6g}{46}$:$\frac{8g}{32}$:$\frac{4.4g}{44}$:$\frac{2.8g}{28}$:$\frac{5.4g}{18}$=2:5:2:2:6,则燃烧的化学方程式为2C₂H₅OH+5O₂$\xlongequal{点燃}$2CO₂+2CO+6H₂O。