7. 新趋势 项目式探究 某化学兴趣小组围绕燃烧与灭火的主题开展了以下活动。
【活动一】认识燃烧。
(1) 酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列属于三者燃烧共有的现象的是
ACD
(填字母)。
A. 发光
B. 产生有刺激性气味的气体
C. 放热
D. 生成二氧化碳
(2) 天然气的主要成分是甲烷($\ce{CH_{4}}$),写出其完全燃烧的化学方程式:
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
。
【活动二】探究燃烧的条件。
该兴趣小组做可燃物燃烧条件的探究实验(如图1所示)。
① 在有空气的试管内放入白磷,关闭弹簧夹,白磷不燃烧(如实验Ⅰ)。
② 将实验Ⅰ的装置放在热水中(如实验Ⅱ),白磷剧烈燃烧,气球胀大。
(3) 对比实验Ⅰ和实验Ⅱ,说明可燃物燃烧需要的条件之一是
温度达到可燃物的着火点
。
(4) 实验Ⅱ反应一段时间后试管内还有白磷残留,打开弹簧夹通入空气,白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的另一条件是
与氧气(或空气)接触
。
【活动三】再探燃烧。
如图2所示的是该兴趣小组探究密闭装置中蜡烛(主要含碳、氢元素)熄灭影响因素的一组对比实验(所用蜡烛及装置均相同),乙瓶中氧气与二氧化碳的体积比为$1:4$。如图3所示的是利用氧气传感器测定的实验过程中甲瓶内氧气体积分数的变化曲线。实验中观察到甲、乙两瓶中蜡烛均先正常燃烧,而后同时慢慢熄灭(图3中$\ce{20 s}$时)。
(5) 图2中设计甲、乙装置的对照实验,是为了
探究甲中蜡烛燃烧生成的二氧化碳是不是蜡烛熄灭的影响因素
。
(6) 请根据图2和图3的信息,推测蜡烛慢慢熄灭的原因可能是
氧气浓度降低
。
解析：
【分析】本题围绕燃烧与灭火主题，分三个活动考查相关知识：(1)需结合三种燃料的组成和燃烧产物，分析其燃烧的共同现象；(2)根据甲烷完全燃烧的反应物、生成物及反应条件书写化学方程式；(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ的变量（温度）推导燃烧条件；(4)对比实验Ⅱ通空气前后的变化，推导另一燃烧条件；(5)分析甲、乙装置的变量（是否含蜡烛生成的CO₂），明确对照实验目的；(6)结合氧气体积分数变化曲线，推测蜡烛熄灭的原因。
【解析】
(1) 酒精燃烧生成CO₂和H₂O，发光、放热；煤（含硫）燃烧生成SO₂（刺激性气味）、CO₂，发光、放热；天然气（主要成分为CH₄）燃烧生成CO₂和H₂O，发光、放热。三者共有的现象是发光、放热，故选ACD。
(2) 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$。
(3) 实验Ⅰ中白磷温度未达着火点，不燃烧；实验Ⅱ中白磷温度达到着火点，剧烈燃烧，对比说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
(4) 实验Ⅱ后试管内氧气已耗尽，残留白磷，打开弹簧夹通入空气（提供氧气），白磷复燃，说明可燃物燃烧需要与氧气（或空气）接触。
(5) 甲装置中蜡烛燃烧生成CO₂，乙装置中预先有CO₂，设计对照实验是为了探究甲中蜡烛燃烧生成的二氧化碳是不是蜡烛熄灭的影响因素。
(6) 由图3可知，蜡烛熄灭时甲瓶内氧气体积分数降低，故推测蜡烛慢慢熄灭的原因是氧气浓度降低。
【答案】(1)ACD；(2)$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$；(3)温度达到可燃物的着火点；(4)与氧气(或空气)接触；(5)探究甲中蜡烛燃烧生成的二氧化碳是不是蜡烛熄灭的影响因素；(6)氧气浓度降低
【知识点】燃烧与灭火、化学方程式书写、实验探究
【点评】本题为燃烧与灭火主题的探究题，涵盖燃烧现象、燃烧条件、化学方程式书写及实验设计分析，注重考查学生的实验对比分析能力，是初中化学核心基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
