Question

6．化學興趣小組在老師的幫助下圍繞燃燒實驗開展相關研究．
探究一：氫氣的燃燒實驗

（1）用鋅和稀硫酸制取氫氣，從圖1中選擇儀器組裝一套隨開隨停的發生裝置，所需儀器為ABD（填編號）；儀器B的名稱是長頸漏斗．  
（2）按圖2操作研究氫氣的燃燒實驗，需用試管收集不同體積比的氫氣與空氣的混合物，現用（1）中組裝的正確裝置制取氫氣，如何用試管（假設試管容積為10mL）收集氫氣與空氣體積比為4：1的混合氣體，寫出其操作方法：試管先裝入8mL水，用拇指堵住試管口，倒扣在水槽中，用排水法收集氫氣，將剩余的水排出．
（3）用不同體積比的混合氣體做氫氣的燃燒實驗，結果如表：

序號	1	2	3	4	5	6	7
氫氣與空氣體積比	9：1	8：2	7：3	5：5	3：7	1：9	0.5：9.5
點燃現象	安靜 燃燒	安靜 燃燒	弱的 爆鳴聲	強的 爆鳴聲	強的 爆鳴聲	弱的 爆鳴聲	不燃燒 不爆鳴

分析上表信息，你對燃燒或燃燒條件的新認識是可燃物能否燃燒除具備燃燒條件，還與可燃物的濃度（或純度）有關（或其他合理答案）．
探究二：可燃性粉塵燃燒劇烈程度的影響因素
（4）用如圖3裝置研究某可燃性粉塵顆粒大小對燃燒劇烈程度的影響，燃燒劇烈程度用燃燒產生的最大壓力衡量，容器內壁的傳感器可測出燃燒產生的最大壓力．
①實驗過程中需改變的實驗條件是可燃性粉塵顆粒大小，不能改變的是可燃性粉塵的質量、容器的體積、打氣筒打入氣體的量（僅列三種）；
②實驗測得可燃性粉塵顆粒大小與燃燒產生的最大壓力的關系如圖4所示，其原因是可燃性粉塵直徑越大，粉塵質量越大，難以分散到空氣中乙空氣充分接觸．

（5）興趣小組另測得可燃性粉塵濃度與燃燒產生的最大壓力的關系如圖5所示，結合圖5信息，提出防止可燃性粉塵發生燃燒的合理建議：①禁止煙火；②通風降低粉塵的濃度（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）用鋅和稀硫酸制取氫氣，屬于固液常溫型，據此結合儀器B的名稱進行分析解答．
（2）根據試管先裝入8mL水，集氣瓶中有2mL的空氣，將水排出即可．
（3）根據用不同體積比的混合氣體做氫氣的燃燒實驗數據表，氫氣與空氣體積比為9：1、8：2時，氫氣安靜的燃燒；繼續增加氧氣的比例，氫氣發生爆炸；氫氣與空氣體積比為0.5：9.5，不燃燒、不爆鳴；進行分析解答．
（4）①根據題意，研究的是某可燃性粉塵顆粒大小對燃燒劇烈程度的影響，可利用控制變量法，可知其它條件相同，進行分析解答．
②由實驗測得可燃性粉塵顆粒大小與燃燒產生的最大壓力的關系圖，可燃性粉塵直徑越大，燃燒產生的最大壓力越小，進行分析解答．
（5）由興趣小組另測得的可燃性粉塵濃度與燃燒產生的最大壓力的關系圖，最大壓力隨著可燃性粉塵濃度增加而增大，達到一定值后，隨著可燃性粉塵濃度增加而減小，進行分析解答．

解答 解：（1）用鋅和稀硫酸制取氫氣，屬于固液常溫型，要求是隨開隨停，需要使用帶活塞或者是止水夾的儀器組合來進行實驗，同時需要讓固體和液體進行分離，需要用到ABD；儀器B的名稱是長頸漏斗．
（2）試管先裝入8mL水，集氣瓶中有2mL的空氣；再用排水法，通入氫氣，將剩余的水排出，這樣就收集到了一試管氫氣與空氣體積比為4：1的混合氣體．
（3）由用不同體積比的混合氣體做氫氣的燃燒實驗數據表，氫氣與空氣體積比為9：1、8：2時，氫氣安靜的燃燒；繼續增加氧氣的比例，氫氣發生爆炸；氫氣與空氣體積比為0.5：9.5，不燃燒、不爆鳴；說明可燃物能否燃燒除具備燃燒條件，還與可燃物的濃度（或純度）有關（或其他合理答案）．
（4）由題意用如圖3裝置研究某可燃性粉塵顆粒大小對燃燒劇烈程度的影響，燃燒劇烈程度用燃燒產生的最大壓力衡量，容器內壁的傳感器可測出燃燒產生的最大壓力．
①由實驗目的，實驗過程中需改變的實驗條件是可燃性粉塵顆粒大小；其它條件均不能改變，如可燃性粉塵的質量、容器的體積、打氣筒的壓力、蠟燭的大小等．
②由實驗測得可燃性粉塵顆粒大小與燃燒產生的最大壓力的關系圖，可燃性粉塵直徑越大，燃燒產生的最大壓力越小，可燃性粉塵直徑越大，粉塵質量越大，難以分散到空氣中乙空氣充分接觸（合理即可）．
（5）由興趣小組另測得的可燃性粉塵濃度與燃燒產生的最大壓力的關系圖，最大壓力隨著可燃性粉塵濃度增加而增大，達到一定值后，隨著可燃性粉塵濃度增加而減小，提出防止可燃性粉塵發生燃燒的合理建議：①禁止煙火；②通風，降低可燃性粉塵的濃度．
故答案為：（1）ABD；長頸漏斗；
（2）試管先裝入8mL水，用拇指堵住試管口，倒扣在水槽中，用排水法收集氫氣，將剩余的水排出．
（3）可燃物能否燃燒除具備燃燒條件，還與可燃物的濃度（或純度）有關（或其他合理答案）．
（4）①可燃性粉塵顆粒大小；可燃性粉塵的質量、容器的體積、打氣筒的壓力等；②可燃性粉塵直徑越大，粉塵質量越大，難以分散到空氣中乙空氣充分接觸；
（5）通風降低粉塵的濃度（合理即可）．

點評 本題有一定難度，熟練掌握氫氣的實驗室制法、燃燒的條件、影響燃燒劇烈程度的因素等是正確解答本題的關鍵．