氧化和燃烧

现象：铜片上的白磷很快燃烧起来；铜片上的红磷没有燃烧；热水中的白磷也没有燃烧。分析（关键在控制变量）：

• 铜片上的白磷与红磷：都有可燃物、都接触氧气、温度相同，唯一不同的是着火点。白磷着火点约 $40\ ^\circ\text{C}$ 已达到，红磷约 $240\ ^\circ\text{C}$ 未达到，说明燃烧需要温度达到着火点。
• 铜片上的白磷与水中的白磷：都是白磷、温度都已超过 $40\ ^\circ\text{C}$，唯一不同的是水中的白磷接触不到氧气，说明燃烧需要氧气。

结论：燃烧需要同时具备可燃物、氧气、温度达到着火点三个条件。追问：若向热水中的白磷通入氧气，白磷会在水下燃烧吗？会——此时三个条件都满足了，这正是本实验的经典延伸。

方法与分析：第一支用嘴吹灭——吹走的气流带走了大量热，使烛芯温度降到着火点以下（同时吹散了石蜡蒸气）；第二支用烧杯倒扣盖住，火焰几秒后熄灭——杯内氧气被耗尽，属于隔绝氧气；第三支用剪刀剪去烛芯上部并移走，火焰立即消失——属于清除可燃物（真正燃烧的是石蜡蒸气，剪掉了它的来源）。

结论：三支蜡烛演示了灭火的三条路径，说明破坏任意一个条件都能灭火，不必三个都破坏。

第一步：写出化学方程式，这是计算的唯一依据：$\mathrm{C + O_2 \xrightarrow{\text{点燃}} CO_2}$。第二步：标出三种物质的质量关系。 $\mathrm{C}$ 的相对原子质量 12，系数 1，对应质量 12；$\mathrm{O_2}$ 的相对分子质量 $16 \times 2 = 32$；$\mathrm{CO_2}$ 的相对分子质量 $12 + 32 = 44$。即 $\mathrm{C} : \mathrm{O_2} : \mathrm{CO_2} = 12 : 32 : 44$。

第三步：设未知数并列比例式求氧气。 设消耗氧气 $x$，则 $\dfrac{12}{32} = \dfrac{60\ \text{g}}{x}$，交叉相乘得 $12x = 32 \times 60\ \text{g}$，故 $x = 160\ \text{g}$。第四步：同法求二氧化碳。 设生成二氧化碳 $y$，则 $\dfrac{12}{44} = \dfrac{60\ \text{g}}{y}$，得 $12y = 44 \times 60\ \text{g}$，$y = 220\ \text{g}$。

第五步：用质量守恒定律检验。 反应物总质量 $60 + 160 = 220\ \text{g}$，生成物质量 $220\ \text{g}$，两边相等，计算无误；单位均为克，符合所设。答：消耗氧气 $160\ \text{g}$，生成二氧化碳 $220\ \text{g}$。这也说明了为什么烧烤必须在通风处进行——$60\ \text{g}$ 木炭就要「吃掉」$160\ \text{g}$ 氧气。