Question

【題目】某課外興趣小組為探究“蠟燭燃燒產(chǎn)物中含有哪些成分”，于是進行如下實驗。

（查閱文獻）蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟是由碳、氫元素組成。

（猜想與假設(shè)）蠟燭燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水。

（設(shè)計實驗）

（1）將內(nèi)壁涂有澄清石灰水的小燒杯罩在蠟燭火焰上方，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，證明有二氧化碳生成，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（2）另取一只冷而干燥的小燒杯罩在蠟燭火焰上方，觀察到_____，證明有水生成。在實驗中，小華觀察到一個異常現(xiàn)象：小燒杯內(nèi)壁上產(chǎn)生少量黑色物質(zhì)。

（交流與討論）同學(xué)們一致認為該黑色物質(zhì)可能是石蠟不完全燃燒生成的_____，理由是_____，據(jù)此，他們猜想還可能產(chǎn)生一氧化碳。

為驗證存在該氣體，小組成員設(shè)計圖1所示的實驗。

（設(shè)計實驗）

（1）將玻璃管一段伸入蠟燭的焰心部分。

（2）用帶有金屬網(wǎng)罩的酒精燈加熱另一端的氧化銅，一段時間后，觀察到氧化銅由黑變紅，證明蠟燭不充分燃燒有一氧化碳生成。對此，小明提出質(zhì)疑：由以上現(xiàn)象不一定是生成了一氧化碳導(dǎo)致，還可能是_____。

同學(xué)們又在玻璃管中部放入_____重新實驗，觀察到黑色的氧化銅再次變紅，由此確定蠟燭不充分燃燒有一氧化碳生成。

該興趣小組欲利用數(shù)字化實驗測定蠟燭發(fā)生不完全燃燒的產(chǎn)物，特設(shè)計如圖2裝置：收集含氧氣50%的氣體于鐘罩內(nèi)，將蠟燭點燃后放入鐘罩，塞緊帶有傳感器的橡膠塞。實驗過程中記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如圖3所示。請回答下列問題：

（1）在0～10s時，氧氣濃度無明顯變化的原因是_____。

（2）根據(jù)圖象預(yù)測，蠟燭發(fā)生完全燃燒的時段為_____，結(jié)合圖象說明理由_____。

（3）結(jié)合本實驗記錄的數(shù)據(jù)，寫一條你的新認識_____。

Answer 1

【答案】CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧 炭黑 化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，且石蠟中含有碳元素 蠟燭燃燒產(chǎn)生的炭黑還原了灼熱的氧化銅 棉花 蠟燭燃燒后，瓶內(nèi)氧氣未充分混合均勻 0～40s 該時間段，氧氣含量較高，并且沒有生成一氧化碳 當氧氣濃度約低于33%時，蠟燭已發(fā)生不完全燃燒

【解析】

[設(shè)計實驗]

（1）證明有二氧化碳生成，是因為二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

故填：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

（2）另取一只冷而干燥的小燒杯罩在蠟燭火焰上方，觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，證明有水生成。

故填：燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧。

[交流與討論]

同學(xué)們一致認為該黑色物質(zhì)可能是石蠟不完全燃燒生成的炭黑，理由是化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，且石蠟中含有碳元素。

故填：炭黑；化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，且石蠟中含有碳元素。

[設(shè)計實驗]

（2）由以上現(xiàn)象不一定是生成了一氧化碳導(dǎo)致，還可能是蠟燭燃燒產(chǎn)生的炭黑還原了灼熱的氧化銅；

同學(xué)們又在玻璃管中部放入棉花重新實驗，觀察到黑色的氧化銅再次變紅，由此確定蠟燭不充分燃燒有一氧化碳生成。

故填：蠟燭燃燒產(chǎn)生的炭黑還原了灼熱的氧化銅；棉花。

（1）在0～10s時，氧氣濃度無明顯變化的原因是蠟燭燃燒后，瓶內(nèi)氧氣未充分混合均勻。

故填：蠟燭燃燒后，瓶內(nèi)氧氣未充分混合均勻。

（2）根據(jù)圖象預(yù)測，蠟燭發(fā)生完全燃燒的時段為0～40s，理由：該時間段，氧氣含量較高，并且沒有生成一氧化碳。

故填：0～40s；該時間段，氧氣含量較高，并且沒有生成一氧化碳。

（3）結(jié)合本實驗記錄的數(shù)據(jù)可知，當氧氣濃度約低于33%時，蠟燭已發(fā)生不完全燃燒，在空氣中燃燒的蠟燭會發(fā)生不完全燃燒等。

故填：當氧氣濃度約低于33%時，蠟燭已發(fā)生不完全燃燒。