Запятая не нужна. Если два однородных члена предложения с союзом и образуют тесно связанную по смыслу пару, соединенную союзом и с третьим однородным членом, запятая не ставится: Врач выписал и оставил листок нетрудоспособности и порекомендовал записаться на прием в поликлинику (парная группа выписал и оставил с общим второстепенным членом листок нетрудоспособности).
В зависимости от смысла возможны два варианта: избавиться от кусочка бумаги, неожиданно обжегшего ладонь и избавиться от кусочка бумаги, неожиданно обжигавшего ладонь.