Question

【題目】小明過生日,吹蠟燭時怎么吹也吹不滅,小明同學帶著疑問與化學興趣小組的老師和同學一起對“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,它的著火點只有150℃，當蠟燭吹滅后,未冷卻的金屬繼續燃燒,從而使蠟燭復燃。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

【實驗探究】同學們根據所學的化學知識設計并進行如下實驗確定該金屬的成分.

(1)甲同學切開蠟燭,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)乙同學取少量打磨后的打火石于試管中,滴加稀鹽酸,觀察現象,經過對現象的分析后,他們認為該金屬一定不是鐵,他們觀察到的現象是_______,猜想二不成立。

(3)為了進一步確定該金屬的種類,小明提議用硫酸銅溶液進行試驗,請你預測,將打火石加入到硫酸銅溶液后的現象是__________,其中涉及到的化學方程式______________。(任寫一個即可)

(4)同學們一致認為小明的方案不合理,經過討論他們設計了下面的實驗方案,確認了打火石中的金屬是鎂。

操作步驟	實驗現象	實驗結論
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

有關的化學方程式為_______________________。

【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(或變為無色) 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和物質燃燒的條件。

(1)甲同學切開蠟燭,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)鐵與稀鹽酸反應會生成淺綠色溶液。乙同學取少量打磨后的打火石于試管中,滴加稀鹽酸,觀察現象,經過對現象的分析后,他們認為該金屬一定不是鐵,他們觀察到的現象是溶液為無色,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，所以可預測,將打火石加入到硫酸銅溶液后的現象是打火石表面有紅色固體附著,溶液顏色變淺(或變為無色),其中涉及到的化學方程式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，該反應是鎂與硫酸鋁反應生成硫酸鎂和鋁，化學方程式是： ；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)。