Question

【題目】小明過生日,吹蠟燭時怎么吹也吹不滅,小明同學(xué)帶著疑問與化學(xué)興趣小組的老師和同學(xué)一起對“吹不滅的蠟燭”展開了探究。

【查閱資料】普通蠟燭由石蠟和蠟燭芯制成,而吹不滅的蠟燭是在蠟燭芯上包裹一層打火石的粉末,打火石是由某種金屬摻入少量稀土元素制成的合金,它的著火點(diǎn)只有150℃，當(dāng)蠟燭吹滅后,未冷卻的金屬繼續(xù)燃燒,從而使蠟燭復(fù)燃。吹不滅的蠟燭芯外的金屬可能是鎂、鋁、鐵或銅中的一種,為確定該金屬的成分,他們進(jìn)行了下面的探究。(不考慮打火石中稀土元素對探究金屬性質(zhì)的影響)

【提出問題】“吹不滅蠟燭”打火石中含有哪種金屬?

【做出猜想】

猜想一:該金屬是Cu 猜想二：該金屬是Fe

猜想三:該金屬是Mg 猜想四:該金屬是Al

【實(shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)確定該金屬的成分.

(1)甲同學(xué)切開蠟燭,取出打火石,用砂紙打磨,打火石呈銀白色,猜想一不成立,原因是_________。

(2)乙同學(xué)取少量打磨后的打火石于試管中,滴加稀鹽酸,觀察現(xiàn)象,經(jīng)過對現(xiàn)象的分析后,他們認(rèn)為該金屬一定不是鐵,他們觀察到的現(xiàn)象是_______,猜想二不成立。

(3)為了進(jìn)一步確定該金屬的種類,小明提議用硫酸銅溶液進(jìn)行試驗(yàn),請你預(yù)測,將打火石加入到硫酸銅溶液后的現(xiàn)象是__________,其中涉及到的化學(xué)方程式______________。(任寫一個即可)

(4)同學(xué)們一致認(rèn)為小明的方案不合理,經(jīng)過討論他們設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案,確認(rèn)了打火石中的金屬是鎂。

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取一塊打磨后的“打火石”于試管中,加入少量__________溶液	“打火石”表面有銀白色固體析出	“打火石”中的金屬是Mg

有關(guān)的化學(xué)方程式為_______________________。

【交流與反思】這種蠟燭燃燒時,蠟燭芯里的金屬為什么不燃燒?_______________,

這種蠟燭實(shí)際也可以熄滅,可采用的方法是_____________(填一種即可）。

Answer 1

【答案】 銅為紫紅色 溶液為無色 打火石表面有紅色固體附著,溶液顏色變淺(或變?yōu)闊o色) Mg+CuSO4=MgSO4+Cu或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu(任寫一個即可) 硫酸鋁 蠟燭燭芯被石蠟蒸汽包圍著,缺少氧氣,里面的金屬難以然燒 隔絕氧氣 或剪除燈芯 或用濕抹布蓋滅、用沙土蓋滅等(其他合理答案均可)

【解析】本題考查了金屬的性質(zhì)和物質(zhì)燃燒的條件。

(1)甲同學(xué)切開蠟燭,取出打火石,用砂紙打磨,打火石呈銀白色,猜想一不成立,原因是銅為紫紅色；

(2)鐵與稀鹽酸反應(yīng)會生成淺綠色溶液。乙同學(xué)取少量打磨后的打火石于試管中,滴加稀鹽酸,觀察現(xiàn)象,經(jīng)過對現(xiàn)象的分析后,他們認(rèn)為該金屬一定不是鐵,他們觀察到的現(xiàn)象是溶液為無色,猜想二不成立；

(3)鋁和鎂的活動性都大于銅，都能將硫酸銅中銅置換出來，生成硫酸鋁或硫酸鎂，所以可預(yù)測,將打火石加入到硫酸銅溶液后的現(xiàn)象是打火石表面有紅色固體附著,溶液顏色變淺(或變?yōu)闊o色),其中涉及到的化學(xué)方程式2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu或Mg+CuSO4=MgSO4+Cu；

(4)鎂的活動性大于鋁，鎂能將鋁鹽溶液中的鋁置換出來。取一塊打磨后的“打火石”于試管中，加入少量硫酸鋁溶液，該反應(yīng)是鎂與硫酸鋁反應(yīng)生成硫酸鎂和鋁，化學(xué)方程式是： ；蠟燭芯里的金屬不燃燒原因是蠟燭燭芯被石蠟蒸汽包圍著，缺少氧氣里面的金屬難以然燒；熄滅蠟燭可采用的方法是隔絕氧氣 或剪除燈芯 或用濕抹布蓋滅、用沙土蓋滅等(其他合理答案均可)。