Question

【題目】某化學研究小組對蠟燭(主要由碳、氫元素組成)燃燒進行了如下探究:

(1)設計圖1所示實驗，請推測靠近三通管________(填“上口”或“下口”)的火柴火焰先熄滅，理由是__________。

(2)小明用大小不同的玻璃罩罩在兩組點燃的蠟燭上(如圖甲)，觀察發現A組實驗高處燭焰先熄滅，B組實驗低處燭焰先熄滅。

[提出問題]導致A組實驗高處燭焰先熄滅，B組實驗低處燭焰先熄滅的原因是什么?

[查閱資料]物質燃燒釋放大量的熱，生成物受熱膨脹，密度降低向上運動。

[猜想與假設]

假設1:燭焰熄滅可能與二氧化碳濃度有關；

假設2:燭焰熄滅可能與_________濃度太低有關；

假設3：燭焰熄滅可能與溫度有關；

[設計實驗]

實驗一:將6個盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在鐵絲上，點燃蠟燭，立即用小玻璃罩罩上(如圖乙)。分別記下各容器內石灰水變渾獨所需的時間。多次重復實驗獲得數據如表。

容器編號	1	2	3	4	5	6
平均時間/秒	3.2	3.8	5.0	7.1	11.1	19.0

①說明此時高蠟燭附近的二氧化碳濃度比低蠟燭附近的濃度________(填“高”或“低”) ，導致A組實驗高處燭焰先熄滅。

②請寫出澄清石灰水變渾濁的化學方程式__________。

實驗二:將3支溫度計分別掛在大玻璃罩內不同位置(如圖丙)，點燃蠟燭，一段時間后發現溫度計①示數明顯增大，溫度計②③示數增大不明顯。

①實驗二研究的問題是_______。

②結合本實驗的研究結果，對B組實驗現象做出簡要解釋:______。

Answer 1

【答案】下口 二氧化碳密度比空氣大且不支持燃燒 氧氣/O2 高 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 探究大玻璃罩內不同位置的溫度 在大的玻璃罩內，生成熱的二氧化碳氣體冷卻后，聚集在玻璃罩的底部，二氧化碳不燃燒不支持燃燒

【解析】

（1）設計圖1所示實驗，推測靠近三通管下口的火柴火焰先熄滅，理由是二氧化碳密度比空氣大且不支持燃燒。

（2）[猜想與假設]

假設1:燭焰熄滅可能與二氧化碳濃度有關；

假設2:燭焰熄滅可能與氧氣濃度太低有關；

假設3：燭焰熄滅可能與溫度有關；

[設計實驗]

實驗一①由實驗乙的結果可知，小玻璃罩內高處的石灰水變渾濁的快，說明此時高蠟燭附近的二氧化碳濃度比低蠟燭附近的濃度高，導致A組實驗高處燭焰先熄滅。

②澄清石灰水變渾濁是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀、水，化學方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

實驗二：①可知，玻璃罩內各處的溫度不同，所以研究的問題是探究小玻璃罩內不同位置的溫度。
②二氧化碳的密度比空氣大，B組中低處燭焰先熄滅的原因是：在大玻璃罩內生成熱的二氧化碳氣體冷卻后，聚集在玻璃罩的底部，二氧化碳不燃燒不支持燃燒。