Question

1855年，瑞典人設(shè)計制造了世界上第一盒安全火柴．現(xiàn)在用的火柴盒外側(cè)一般涂上紅磷和玻璃粉，火柴梗的頭上由氯酸鉀、二氧化錳和三硫化二銻（Sb₂S₃）組成的引火藥．劃火柴時發(fā)生了以下變化過程：①火柴頭蹭一下盒外側(cè)產(chǎn)生火星，并冒出白煙；②進而使三硫化二銻燃燒，三硫化二銻與空氣中氧氣反應(yīng)生成三氧化二銻（Sb₂O₃）和二氧化硫，③氯酸鉀受熱后在二氧化錳的作用下發(fā)生分解反應(yīng)生成氯化鉀，并放出氧氣，幫助火柴梗持續(xù)燃燒．根據(jù)以上敘述，回答下列問題．
（1）通過以上事實對可燃物燃燒條件的分析中錯誤的是

 

．
A．紅磷、氯酸鉀、三硫化二銻是可燃物
B．劃火柴時的摩擦生熱使溫度達到三硫化二銻的著火點
C．火柴梗的著火點高于三硫化二銻的著火點
D．三硫化二銻的著火點高于紅磷的著火點
（2）上述變化過程③中二氧化錳在變化前后其質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)都未改變，你推測二氧化錳在此變化過程中做

 

．
（3）試寫出火柴點燃過程中①、②、③三步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：
①

 

；②

 

；③

 

．
（4）以上化學(xué)反應(yīng)②中，在變化前后化合價發(fā)生變化的元素是

 

．（寫元素符號）

Answer 1

分析：（1）A、分析題目所給信息，火柴上的物質(zhì)有：紅磷、炭、氯酸鉀、二氧化錳、三硫化二銻；
B、磨擦?xí)r產(chǎn)生熱量，溫度升高先達到紅磷的著火點使得磷會燃燒，
C、先引燃三硫化二銻，使氯酸鉀受熱放出氧氣，幫助火柴梗（主要成分是炭）燃燒更旺；
D、紅磷先燃燒的，說明紅磷的著火點最低；
（2）在化學(xué)變化前后其質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)都未改變的物質(zhì)叫做催化劑．
（3）磨擦?xí)r產(chǎn)生熱量，溫度升高先達到紅磷的著火點使得磷會燃燒，所以反應(yīng)應(yīng)有磷燃燒的反應(yīng)；點燃了三硫化二銻，所以也有三硫化二銻在空氣氣中燃燒的反應(yīng)；氯酸鉀加熱放氧氣，所以有氯酸鉀分解的反應(yīng)；此外，火柴梗是木質(zhì)的，所以有炭+氧氣→二氧化碳；系列反應(yīng)的起點應(yīng)由磨擦引起紅磷自燃而起，所以紅磷的著火點最低．紅磷自燃后，引起三硫化二銻燃燒，之后氯酸鉀分解，從而因放出氧氣而使火柴梗（炭）燃燒的更旺．
（4）根據(jù)元素化合價的知識，單質(zhì)元素的化合價為0；化合物中各元素化合價的代數(shù)和為零．

解答：解：（1）A、紅磷、氯酸鉀、三硫化二銻三種物質(zhì)中，氯酸鉀不是可燃物．故A不正確；
B、由已知條件可知，是先達到紅磷的著火點，紅磷燃燒后再引燃三硫化二銻．故B不正確；
C、由已知條件可知，是先引燃三硫化二銻，使氯酸鉀受熱放出氧氣，幫助火柴梗燃燒更旺．所以火柴梗的著火點高于三硫化二銻的著火點．故C正確；
D、因為紅磷先燃燒的，說明紅磷的著火點最低．故D正確．
故選AB．
（2）根據(jù)催化劑的定義，在化學(xué)變化前后其質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)都未改變的物質(zhì)叫做催化劑，可以知道二氧化錳在此變化過程中做催化劑，故答案為：催化劑
（3）磨擦?xí)r產(chǎn)生熱量，溫度升高先達到紅磷的著火點使得磷會燃燒，所以反應(yīng)應(yīng)有磷燃燒的反應(yīng)；點燃了三硫化二銻，所以也有三硫化二銻在空氣氣中燃燒的反應(yīng)；氯酸鉀加熱放氧氣，所以有氯酸鉀分解的反應(yīng)；此外，火柴梗是木質(zhì)的，所以有炭+氧氣→二氧化碳；系列反應(yīng)的起點應(yīng)由磨擦引起紅磷自燃而起，所以紅磷的著火點最低．紅磷自燃后，引起三硫化二銻燃燒，之后氯酸鉀分解，從而因放出氧氣而使火柴梗（炭）燃燒的更旺．所以火柴點燃、燃燒過程中發(fā)生的四步化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式依次是：①4P+5O₂

點燃  .

2P₂0₅；②2Sb₂S₃+9O₂

點燃  .

2Sb₂0₃+6SO₂；③2KClO₃

MnO2加熱  .

2KCl+3O₂↑；④C+O₂

點燃  .

CO₂；
故答案為：①4P+5O₂

點燃  .

2P₂0₅；②2Sb₂S₃+9O₂

點燃  .

2Sb₂0₃+6SO₂；③2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（3）根據(jù)元素化合價的知識，單質(zhì)元素的化合價為0；化合物中各元素化合價的代數(shù)和為零．我們可以知道在化學(xué)反應(yīng)②中，反應(yīng)前S閑-2價，反應(yīng)后S顯+4價；反應(yīng)前O顯零價，反應(yīng)后O顯-2價，故答案為：O，S

點評：本題主要考查學(xué)生運用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．