Question

1855年，瑞典人設計制造了世界上第一盒安全火柴．現(xiàn)在用的火柴盒外側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量與化學性質都未改變，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、③三步反應的化學反應方程式：
①

 

；②

 

；③

 

．
（4）以上化學反應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，火柴上的物質有：紅磷、炭、氯酸鉀、二氧化錳、三硫化二銻；
B、磨擦時產(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）在化學變化前后其質量與化學性質都未改變的物質叫做催化劑．
（3）磨擦時產(chǎn)生熱量，溫度升高先達到紅磷的著火點使得磷會燃燒，所以反應應有磷燃燒的反應；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；氯酸鉀加熱放氧氣，所以有氯酸鉀分解的反應；此外，火柴梗是木質的，所以有炭+氧氣→二氧化碳；系列反應的起點應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，在化學變化前后其質量與化學性質都未改變的物質叫做催化劑，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）磨擦時產(chǎn)生熱量，溫度升高先達到紅磷的著火點使得磷會燃燒，所以反應應有磷燃燒的反應；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；氯酸鉀加熱放氧氣，所以有氯酸鉀分解的反應；此外，火柴梗是木質的，所以有炭+氧氣→二氧化碳；系列反應的起點應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)生的四步化學反應的化學方程式依次是：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反應②中，反應前S閑-2價，反應后S顯+4價；反應前O顯零價，反應后O顯-2價，故答案為：O，S

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